En els sistemes de desenvolupament i transport de jaciments petroliers, les bombes, com a equip bàsic per a la conversió d'energia i el transport de fluids, s'encarreguen de convertir l'energia mecànica en pressió de fluid i energia cinètica. El seu principi de funcionament determina directament la capacitat de transport i l'eficiència en diferents condicions de funcionament. Una comprensió profunda del mecanisme de funcionament de les bombes de jaciment petrolier ajuda a optimitzar la selecció i la gestió de l'operació, assegurant l'estabilitat i l'eficiència del sistema de producció.
Les bombes de jaciments de petroli es classifiquen principalment en bombes centrífugues, bombes de desplaçament positiu i bombes especials en funció de la seva estructura i mode de funcionament. Cada tipus de bomba té el seu propi principi de funcionament únic. Les bombes centrífugues es basen en la rotació d'alta -velocitat de l'impulsor per generar força centrífuga, la qual cosa permet que el líquid de la cambra d'aspiració guanyi energia cinètica i de pressió. Dins del canal de flux en forma de voluta-, part de l'energia cinètica es converteix en energia de pressió estàtica abans de ser descarregada. El procés de treball comença amb l'arrossegament del líquid a la zona de baixa pressió-a l'entrada de l'impulsor, accelerant-se a mesura que gira l'impulsor i llançant-se a la perifèria, formant un corrent de descàrrega continu. El cabal i el capçal de les bombes centrífugues es veuen afectats per la velocitat de rotació, el diàmetre de l'impulsor i la densitat mitjana. Tenen els avantatges d'una estructura compacta i un flux continu i estable, i s'utilitzen àmpliament en la injecció d'aigua, el transport d'oli i l'elevació d'aigües residuals.
Les bombes de desplaçament positiu aconsegueixen el transport de fluids canviant periòdicament el volum de la seva cambra de treball. Un exemple típic és una bomba alterna, on un pistó o un pistó alterna dins d'un cilindre, alternant l'expansió i la contracció del volum de la cambra de treball. Això permet introduir líquid quan s'obre la vàlvula d'aspiració i expulsat quan s'obre la vàlvula de descàrrega. Les bombes de cargol utilitzen rotors helicoïdals de malla que giren dins d'una cambra de l'estator, creant una cambra tancada que impulsa axialment el líquid. Les bombes de desplaçament positiu es caracteritzen per una alta pressió de descàrrega, un cabal proporcional a la velocitat i una gran adaptabilitat a la variació de la viscositat del medi i el contingut de sorra. S'utilitzen habitualment en la injecció de polímers d'alta-elevació, el transport de petroli pesat i les aplicacions que involucren fluids que contenen sòlids.
Ja siguin centrífugues o de desplaçament positiu, les bombes de camp petrolier requereixen l'establiment de les condicions d'aspiració necessàries abans de la posada en marxa per evitar la cavitació i el ralentí. La cavitació danya les superfícies dels components del flux i redueix l'eficiència; per tant, s'ha de garantir un capçal d'aspiració net positiva (NPSH) efectiu durant el disseny i el funcionament. A més, la relació de concordança entre la bomba i la canonada afecta el punt de funcionament real, requerint una optimització del rendiment mitjançant ajustos de velocitat, obertura de vàlvules o substitució de l'impulsor.
En general, el principi de funcionament de les bombes de jaciments de petroli és essencialment aconseguir la conversió eficient de l'energia mecànica en energia fluida, tot tenint en compte les propietats fisicoquímiques i les condicions de funcionament dels diferents medis. La comprensió d'aquest mecanisme pot garantir un bombeig continu i estable en entorns complexos i-variants de jaciments petroliers, i proporcionar suport tècnic fiable per millorar la recuperació de petroli i la seguretat de la producció.