钻井泵

摘要： 日前,由中国石油石油化工研究院兰州化工研究中心承担的中国石油重大科技专项“油田用化工新材料产品开发”课题二“油田用密封新材料的开发及应用”研发的钻井泵关键密封件氢化丁腈橡胶(HNBR)材质阀胶皮,在宝鸡石油机械有限责任公司(以下称宝石机械)通过了厂内台架试验,达到了产品出厂技术指标要求。该阀胶皮是采用石油化工研究院自主开发的密封件配方和工艺、自主设计的制品模具(由宝石机械提供阀胶皮结构设计图)。

摘要： 针对现有钻井泵强制润滑系统油压过高和溢流阀溢流严重的问题,应用有限元分析软件Fluent进行润滑管线流道数值模拟计算,对钻井泵的强制润滑管线改进和设计提出建议。

摘要： 常规钻井装备的可靠性不足和愈加严格的节能环保要求制约了钻井作业效率的提高。电机直驱技术因其传动效率和可靠性高,是电动钻井装备未来的发展方向。为了促进国内电机直驱钻井装备的发展,详细论述了国内外直驱钻井泵、直驱绞车、直驱顶驱和直驱转盘,并对上述电机直驱钻井装备的电机配置、电机调速技术、传动结构和一体化程度进行了较为详细的介绍,分析了电机直驱技术在钻井装备中应用的优势,并总结了直驱电机在散热、大功率输出和制造方面的局限,表明电动钻机电机直驱技术的关键是直驱电机,电机直驱钻井装备的开发与大功率电机的研制和电机控制技术的发展密切相关。最后对国内大功率、大扭矩、高散热效率直驱电机的研制,电机直驱钻井装备一体化、模块化设计,系列化直驱电机制造产业发展给出了几点建议。

摘要： 针对石油钻井泵安全阀在使用时间过长和冬季施工过程中容易失效的问题,通过分析钻井泵安全防护的原理,采用膜片压力变送器(0~40 MPa),将压力信号转变为4~20 mA电流信号,供给智能控制仪表进行检测,使钻井泵动力端的离合器或电机停止输出动力,来控制钻井泵液力端输出压力,进而来实现钻井泵的本质安全。经现场应用,满足应用要求,为油田钻井作业安全提供保障。

摘要： 现有的关于钻井泵活塞皮碗受力情况的相关研究,大多忽略了钻井泵工作过程中活塞缸套与钻井液的流-固耦合作用,得出的结论与实际的受力特性有一定的差别。为研究活塞皮碗的受力情况,通过建立活塞缸套的有限元模型,采用流-固耦合方法来模拟活塞缸套受力特性,同时探讨皮碗过盈量以及唇角尺寸对其密封性能的影响。仿真结果表明:缸套与皮碗接触面之间受力变化规律与缸套内压力变化规律相似;在最大工作压力作用下,缸套内表面和垫圈表面与皮碗接触部位等效应力都较大,但相较于缸套和垫圈,皮碗是活塞密封中最易失效的部件;皮碗的应力主要集中在活塞皮碗的唇部及根部与垫圈接触处,而这也是皮碗易发生失效的2个部位;当皮碗过盈量大于1.0 mm,唇角大于15°时,皮碗唇部会产生向心效应,进而影响皮碗的密封性能。

摘要： 为了实现涪陵页岩气勘探开发进入第二阶段,满足老区加密井、调整井增多需求,特别是发挥钻井泵这一核心钻井装备功效,通过钻井液密度上限和强化钻井参数需求对循环压耗进行建模,完善了含岩屑床与不含岩屑床时偏心环空压耗模型,计算结果表明需要配套高压钻井泵。焦页2-S3HF井现场试验证明,将35 MPa钻井泵改造成52 MPa钻井泵,满足三开长水平段井平均排量31.4 L/s,最大排量37 L/s。同时该井采用Φ139大尺寸非标钻杆,三开长水平段泵压控制在27 MPa以内,使得该井整体机械钻速较2018年提高18.7%,钻井周期缩短24.5%。

摘要： 在液压系统范畴中,液压起升是被广泛探讨与研究的问题之一,该文通过对迅速移运钻井泵组拖撬起升装置的分析和探讨,阐述几种起升装置的结构,进行分析比较,指出各自的优缺点,并对宝石机械有限责任公司ZJ50DBT迅速移运钻井泵拖撬起升装置进行详细分析。

摘要： 五缸钻井泵具有排量与压力波动小、运行平稳、易损件使用寿命长等优点,得到大力推广与应用。针对五缸单作用往复式钻井泵机架结构复杂的特点,对五缸单作用往复式钻井泵机架进行强度分析,为五缸钻井泵机架、曲轴、轴承的设计与优化提供参考。

摘要： 随着中石化中油工程"激进"钻井工作的全面推进,对钻井装备能力提出了更高的要求.钻井泵设备的合理匹配和使用也越来越受到各方的关注.高压钻井泵作为关键提速设备的关键部件,已成为行业共识,甚至成为新型钻机的标准配置.基于此,本文结合现场实例,分析了3000型钻井泵和2200型钻井泵,在投资效益、运行成本、调剂共享、运输性能等方面的优缺点,得出3000型直驱泵组配置实施多台钻机共享、双开大负荷专用方式是当前钻机升级改造的最佳泵速配置方案.

摘要： 钻井泵是石油钻机的关键设备,开展钻井泵关键部件(泵阀与动力端轴承)的损伤机理和故障诊断技术的研究具有重要的科学意义和工程价值.本项目的主要研究内容是:(1)钻井泵阀盘运动规律的实际测定及受力研究;(2)基于不同工况及损伤形式的钻井泵关键部件的故障诊断;(3)钻井泵动力端轴承及泵阀损伤机理的研究;(4)通过上述研究,融合得到用于钻井泵轴承和泵阀设计、应用及故障诊断的科学、准确、完善的方法与技术.

摘要： 国内具有典型代表性的兰石3NB系列泵和F系列泵经过多年的钻井现场应用爆露出许多缺点,本文介绍一种在宝石F-1300型钻井泵基础上,吸收兰石3NB-1300C泵和多年现场经验,设计的一种新型钻井泵，将主螺栓及轴承盖进行改造，相应的主轴承润滑油路进行改造，重新设计中心拉杆密封装置和液力端。钻井泵技术规范和性能参数符合API规范,所有易损件都是国内市场上技术成熟,容易采购的标准件.THF-1300钻井泵的将更方便钻井现场使用、维护和修理.

摘要： 南海东部某平台在侧钻井过程中,发现多个钻井泵冷缸出现裂纹,随后在检查中发现,出现裂纹的冷缸为焊接修复件.通过对冷缸母材及焊接区域附近进行取样,对试样进行材质化验分析、机械性能比对等方法,从而找出裂纹出现的原因及应力腐蚀机理。为防止类似情况发生，影响钻井作业时效，建议：(1)严格根据冷缸生产厂家推荐时间进行检查更换，厂家推荐时间是按照材料的冲击韧性及疲劳寿命而定的，裂纹的出现几乎均是在作业期间出现，如果作业期间更换冷缸将直接影响钻机时效、钻井进度及后续产生间接费用，从费用性价比考虑，今后钻井泵冷缸在使用接近冷缸疲劳寿命时，应该考虑准备整体备用冷缸，择机整批次更换；(2)由于焊接修复利用常规磁粉检测手段只能查出宏观裂纹，对于一些内部微观裂纹无法检测到，焊前清理裂纹时，不能彻底清除裂纹源，且冷缸结构复杂，位置空间不利于焊接修复，容易造成焊接缺陷，在焊接界面产生气孔或宏观裂纹，这些气孔和宏观裂纹以及母材内部微观裂纹，在钻井泵交变疲劳载荷下，随时可能产生新裂纹，所以除非紧急备用，冷缸焊接修复不能再作为常规修理手段，即使临时焊接，也应按照生产厂家推荐焊接工艺(WPS)实施，在焊接工程中要严格按照焊接工艺要求执行，保证焊接质量。

摘要： 针对F-2200HL钻井泵在油田工业性试验中暴露出易损件使用寿命不稳定的问题,为进一步改进设计,对该型钻井泵进行了1309 h的厂内模拟油田工况台架运转试验,主要是对泵柱塞盘根、活塞缸套、阀总成、密封件等进行多方案的可靠性试验.结果表明,研制的缸套活塞结构可以用于52MPa以上工作压力的往复泵;双金属缸套活塞组成的密封副是最佳密封结构,陶瓷缸套耐磨性很好,但其组成的密封副结构并非最佳密封结构;泵阎胶皮损坏导致阀体、阀座刺漏是泵阀总成失效的主要形式,提高阀胶皮质量是延长泵阀使用寿命的关键.

摘要： 多级离心泵或螺杆泵输送稠油时泵效低,吸入性能差,吸入管及排出管振动大;柱塞泵用于输送稠油时排量小,密封件寿命短,为此,将F-800、F-1300钻井泵设计成输送高粘度稠油泵.本研究对F泵液力端进行了改进,在吸入管上增加了吸入空气包,以降低因吸入不良引起的管线振动.为便于日常维护保养、更换易损件,在靠近输油泵的吸入、排出管线上,增设了放油管线.现场应用表明,各泵站出口压力在8～9 MPa,吸入口压力在1～4.5 MPa,最大输送量可以达到5 883 m3/d,完全达到设计要求.

摘要： 通过金相显微镜、扫描电镜等方法对钻井泵主轴承螺栓断裂失效进行了分析.结果表明,该主轴承螺栓断裂属疲劳失效.为防止这类失效提出了建议.

摘要： 本文介绍了F-系列钻井泵曲轴铸钢件的铸造工艺改进.分析、研究和改进了F-泵曲轴铸钢件工艺,提高了曲轴铸钢件的出品率和质量,同时大大地节约了生产成本,初步估计,自从2001年以来,每年平均直接节约生产成本超过100万元.F-泵曲轴铸造质量的提高及成本的降低,堪称校企合作的典范.F-泵曲轴铸件的铸造工艺方案,从理论认识上向前迈出了一大步.F-泵曲轴铸钢件铸造工艺的改进,不但提高了曲轴铸钢件的质量,更为重要的是产生了巨大的经济效益.

摘要： 介绍了水平井抽油杆柱模拟试验架和模拟试验情况。

摘要： 针对大庆外围油田油藏的特点，设计了ＬＧＢ４０－４２小排量高扬程螺杆泵，其工作转速为５０～２００ｒ／ｍｉｎ，排量为５～１２ｍ＜’３＞ｄ，举升高度为１８００ｍ；地面驱动电动机的额定功率为１５ｋＷ；采用齿轮与窄Ｖ带双级变速机械传动，传动效率达９５％。

摘要： 本发明涉及石油钻井工程安全控制技术。一种石油钻井工程钻井泵憋泵的监测判断方法，在钻井泵出水口安装压力传感器，检测高压阀上游管线内的泥浆压力P1；使用压力传感器检测高压阀下游管线内的泥浆压力P2；根据正常工况下高压阀上、下游管线内泥浆压力差的平均值,设定判断常数N；钻井泵启动时，实时比较高压阀上游管线内的泥浆压力P1和高压阀下游管线内的泥浆压力P2，如果P1‑P2≤N,则判断高压阀处于开启状态，钻井泵可正常运行；如果P1‑P2＞N，则判断高压阀处于关闭状态，钻井泵有憋泵的情况发生。一种石油钻井工程防止钻井泵憋泵的泵压防护系统，采用所述的监测判断方法识别钻井泵憋泵的情况发生，进而通过钻井泵泵压防护系统进行停泵泄压。

摘要： 本发明涉及石油钻井工程安全控制技术。一种石油钻井工程中防止钻井泵误操作的方法及其泵压防护系统，设正常工况下高压阀上、下游管线内泥浆压力差的平均值为n，设定参数N满足：1≤N‑n≤3；钻井泵启动时，根据立管内的压力P0、钻井泵Ⅰ的压力P1和钻井泵Ⅱ的压力P2实时进行比较：（1）P0‑P1≤N或P2‑P1≤N和P0‑P1≤N，则判断钻井泵Ⅰ的高压阀处于开启状态，钻井泵Ⅰ可以启动；（2）P0‑P2≤N,或P1‑P2≤N和P0‑P2≤N，则判断钻井泵Ⅱ的高压阀处于开启状态，钻井泵Ⅱ可以启动；（3）如果P0‑P1＞N,或P2‑P1＞N和P0‑P1＞N，则判断钻井泵Ⅰ的高压阀处于关闭状态，钻井泵Ⅰ不能启动；（4）如果P0‑P2＞N,或P1‑P2＞N和P0‑P2＞N，则判断钻井泵Ⅱ的高压阀处于关闭状态，钻井泵Ⅱ不能启动。

摘要： 本发明公开了一种大功率五缸钻井泵、钻井泵组、固控系统及钻机，属于油田钻井施工作业设备技术领域；该装置包括传动总成、动力端总成和液力端总成，所述传动总成装配连接动力端总成，所述动力端总成连接液力端总成，所述传统总成提供动力，并通过动力端总成驱动液力端总成进行工作；本发明的一种大功率五缸钻井泵及钻井泵组在整个结构的设计上实现了模块化设计，在结构的空间布局上能够有效的解决传统钻井泵或者钻井泵组结构较大的问题，借助传统的结构设计基础上，以本申请解决了带传动、链传动等中间机械变速传动机构所带来的结构复杂的问题，有效的实现了整个结构的优化效果。

摘要： 本发明提供了一种新型钻井泵陶瓷缸筒、液力端总成及钻井泵，涉及油田钻井泵技术领域，解决了现有技术中存在柱塞泵液力端的柱塞、缸套、油封等部件使用寿命短的技术问题。该钻井泵陶瓷缸筒，包括金属外套、设置于金属外套内的陶瓷内套以及设置于陶瓷内套内的陶瓷柱塞，金属外套上设置有润滑油道，润滑油道内设置有润滑机构，用于润滑陶瓷内套与陶瓷柱塞，陶瓷柱塞一端设置有连杆，连杆能够带动柱塞在陶瓷内套内进行往复式运动，且柱塞与连杆通过卡扣连接。本发明彻底改变了传统铜环、盘根、柱塞以及筒体的结构，在产品中融合了工业结构陶瓷材料和润滑机构，延长了钻井泵的使用寿命，降低了生产成本。

摘要： 本发明涉及石油钻井工程中判断钻井泵憋泵的方法及其泵压防护系统。所述的石油钻井工程中判断钻井泵憋泵的方法，设置钻井泵正常启动时出水口泥浆压力的上升速度、变化率或正常启动状态下钻井泵出水口当前时刻泥浆压力与上一时刻泥浆压力的比值；钻井泵启动时，实时采集钻井泵出水口的泥浆压力，实时计算钻井泵出水口泥浆压力的上升速度、变化率或正常启动状态下钻井泵出水口当前时刻泥浆压力与上一时刻泥浆压力的比值，并与正常启动状态下钻井泵出水口泥浆压力的该设定值相比较，判断钻井泵的高压阀是否处于开启状态，以确保泥浆泵启动时不会误操作，不会有憋泵的情况发生，确保石油钻井生产安全。

摘要： 本发明涉及石油钻井工程安全控制技术。一种石油钻井工程钻井泵憋泵的监测判断方法，在钻井泵出水口安装压力传感器，检测高压阀上游管线内的泥浆压力P1；使用压力传感器检测高压阀下游管线内的泥浆压力P2；根据正常工况下高压阀上、下游管线内泥浆压力差的平均值,设定判断常数N；钻井泵启动时，实时比较高压阀上游管线内的泥浆压力P1和高压阀下游管线内的泥浆压力P2，如果P1‑P2≤N,则判断高压阀处于开启状态，钻井泵可正常运行；如果P1‑P2＞N，则判断高压阀处于关闭状态，钻井泵有憋泵的情况发生。一种石油钻井工程防止钻井泵憋泵的泵压防护系统，采用所述的监测判断方法识别钻井泵憋泵的情况发生，进而通过钻井泵泵压防护系统进行停泵泄压。

摘要： 本发明涉及石油钻井工程钻井泵启动过程中防止憋泵的方法。通过控制器在判断到可能有憋泵的情况发生时，停止启动钻井泵，其过程如下：1）实时采集钻井泵的转速R；2）实时采集高压管线内的泥浆流速S或压力LP；3）设置钻井泵正常启动时，钻井泵的运转速度为r时，高压管线内的泥浆流速为s或压力lp；（1）如果R≥r且S≥s或LP≥lp，则判断钻井泵的高压阀处于开启状态，不会有憋死泵的情况发生；（2）如果R≥r且S＜s或LP＜lp，则判断钻井泵的高压阀处于关闭状态，预测会有憋死泵的情况发生，停止启动钻井泵。本发明实现过程简单，反应速度快，可以有效防止钻井泵误操作，及时准确的实现泵压安全防护，防止和避免憋死泵事故发生。

摘要： 本实用新型公开了一种钻井泵十字头部件、系统及钻井泵，包括上导板、下导板和十字头，十字头在上导板和下导板之间做直线往复运动；所述上导板和/或下导板上设有进油孔，用于将外部润滑油导入上导板与十字头的圆弧面之间，和/或用于将外部润滑油导入下导板与十字头的圆弧面之间；本实用新型利于提高十字头部件的润滑性和稳定性。

摘要： 本实用新型提供了一种新型钻井泵陶瓷缸筒、液力端总成及钻井泵，涉及油田钻井泵技术领域，解决了现有技术中存在柱塞泵液力端的柱塞、缸套、油封等部件使用寿命短的技术问题。该钻井泵陶瓷缸筒，包括金属外套、设置于金属外套内的陶瓷内套以及设置于陶瓷内套内的陶瓷柱塞，金属外套上设置有润滑油道，润滑油道内设置有润滑机构，用于润滑陶瓷内套与陶瓷柱塞，陶瓷柱塞一端设置有连杆，连杆能够带动柱塞在陶瓷内套内进行往复式运动，且柱塞与连杆通过卡扣连接。本实用新型彻底改变了传统铜环、盘根、柱塞以及筒体的结构，在产品中融合了工业结构陶瓷材料和润滑机构，延长了钻井泵的使用寿命，降低了生产成本。