一、泥漿泵(bèng)的工作原理
泥(ní)漿泵是在石油(yóu)鑽井過程(chéng)中,向鑽孔輸送(sòng)泥漿或水等衝洗液的機械。是鑽井設備的(de)重要組(zǔ)成部分,在石(shí)油鑽井過程中,泥漿泵將泥漿隨著(zhe)鑽頭的鑽(zuàn)進注入井下,在此過程中,泥漿泵可以將鑽頭進(jìn)行冷卻,對鑽具進行清洗,還可以將一些岩屑等(děng)廢棄物帶回至地麵,起到清潔鑽井的作用。石油鑽井(jǐng)一(yī)般采用正循(xún)環鑽(zuàn)探,泥漿泵在一定壓(yā)力下,經過水龍頭、高壓軟(ruǎn)管及鑽杆柱中心孔,清水、泥漿或聚合物輸送至鑽井的(de)底部。目前,常用的泥漿泵有活塞泵和(hé)柱塞泵兩種,其中活塞泵(bèng)也叫電動往複泵,它的工作(zuò)原理是(shì)靠活塞往複運動,使得泵腔工作容積發生周期變化,然後吸入和排出(chū)液體。由泵缸、活塞、進出水閥門、進出水管、連杆和傳動裝置組成,比較適用於高壓、小流量的鑽井作業。柱(zhù)塞泵是(shì)液(yè)壓係統的重要裝置之一。它的工作原理是靠柱塞在缸體中往(wǎng)複運動,使密封工作容腔的容積發生變化來實現吸油和壓(yā)油的過程。比較適用於高壓、大(dà)流量的鑽井作業。
二、泥漿泵的常見故障及(jí)維修措施
(一)聯軸器(qì)間隙故障
泥漿泵在運轉過程中,由於平衡盤受到磨損,轉子(zǐ)便向吸入口側方向(xiàng)移動,造成與聯(lián)軸器產生間隙。因此(cǐ),要及時調整聯軸器的間隙,由於其會受到熱膨脹(zhàng)的影響,通常情況下,把聯(lián)軸器的間隙調整至比規定值大2-3mm即可。
(二)平衡裝置故障(zhàng)
如果平(píng)衡裝置(zhì)中的平衡盤(pán)和平衡環被磨(mó)損,就會造(zào)成凹凸不平的情況,使平衡裝(zhuāng)置出現(xiàn)故障(zhàng)。這時要先對裝置中的凹(āo)槽采取補焊處理,對泵殼進(jìn)行研(yán)磨,並在(zài)平衡環與泵殼結(jié)合處加一塊厚度適宜、軟硬適中的塑料,彌補凹凸不平的缺陷。如果平衡環和平衡(héng)盤磨損(sǔn)嚴重則需更換。
(三)機械密封故障
由於機械密封不嚴實,發生泥漿泄漏,便會增大泵轉子軸的竄動量(liàng),增大輔(fǔ)助(zhù)密封與軸的過盈量,動(dòng)環無(wú)法在軸(zhóu)上靈(líng)活移(yí)動,泵在翻轉過(guò)程中,動環不能(néng)及時複位。近年來,機械密封滲漏的比例逐年升高,而機械密封的運行好壞與泵的正常運行密切相關。因(yīn)此,在機械密封裝配過程中,軸的軸向竄動量不得大於0.1毫米,輔助密封與軸的過(guò)盈量要(yào)在規定的範圍內,並確保動環的靈活(huó)移動。
(四(sì))泵軸故障
泵軸(zhóu)在旋轉過程中會帶動軸套轉動,如果泵軸出現彎曲或軸承座與泵軸出現(xiàn)偏差就會造成泵殼、軸套、密封環等部件被磨損,加大泵體振動量(liàng),同時也會增大軸向推力,平(píng)衡盤與平(píng)衡座發生摩擦,設備出現故障。如果泵軸的裂紋(wén)、磨損及彎曲程度不嚴重,那麽可以對泵軸(zhóu)進行修複處理。如果泵軸(zhóu)的彎曲程度大於0.06mm,應該用螺旋壓力機及時校正泵軸,以(yǐ)防(fáng)出現故障。
(五)軸承(chéng)故障
軸承故障一方麵是因溫度過(guò)高造成軸(zhóu)承被燒壞。還有以下幾點因素造成軸承故障:一是潤滑油質量不達標、油量提供不足或軸承內進入金屬物質;二是泵軸與軸承的角度存在誤差,加大了軸承的負荷;三是軸承間隙不達標或內外圈交叉錯位,加大了軸承的負荷;四是過大的(de)殘餘軸(zhóu)向力增大了軸承負荷。
三、泥漿泵日(rì)常維護需注意的(de)要點
(一)泥漿泵開泵前(qián)的準(zhǔn)備工作
泥漿泵在工作過程中,不應該出現頻繁倒泵的情況(kuàng),避免泵出現(xiàn)汽化現象。泵體的溫度會隨著泵的旋轉而發生變(biàn)化,在旋轉過程中勢必會導致(zhì)泵體(tǐ)和轉子部件受熱不均,出現變形的現(xiàn)象,使部件之(zhī)間在不正(zhèng)常接觸的情況下發生設備故障。同時還會因泵時流量不足,導致各部件出現摩擦損傷。因此,在啟動泥漿(jiāng)泵之(zhī)前,要做好暖泵工作,在泵體受熱均勻的情況下再啟動泵。
(二)泥漿泵的(de)運行過程
泥漿泵在運行過程中,平衡液體是通過平(píng)衡裝置輸送至井底,為(wéi)了確保(bǎo)泥漿(jiāng)泵的正常運行需要注意(yì)以下三點事(shì)項:一是不允許出現平衡管被堵塞的(de)情況;二是要及時清除掉平衡管內的殘餘物質,確(què)保其通暢;三(sān)是為了有效監測(cè)平衡(héng)管出口的壓力,需要在高壓側裝一個壓力表。除此之外,還需注意多級泵(bèng)同時運行的情況,要實時觀察泵的(de)溫(wēn)度變化(huà)及振動情況。避免泵受到磨損(sǔn)。
(三)泥漿泵(bèng)停止運(yùn)行
如果泥漿泵長時間處於不工作的狀(zhuàng)態,泵軸在齒輪重量的影響下向一個方向受(shòu)力,泵軸容易被其壓彎(wān)。因此,應該定期對泵軸按同一方向進行旋轉。對於不(bú)工作的泥漿泵,必須(xū)確保出口(kǒu)閥關閉嚴實,以防管道內部介質倒流至泵內,出現受熱不均或堵塞泵的情況。所以,定期檢查泥漿泵很有必要。
(四)對泥漿泵的拆裝與維修
在拆裝與維修泥漿泵之前,相關人員必須(xū)對泥漿泵的結構、部件、拆裝順(shùn)序及方法了如指掌,然後準備好所需工(gōng)具。如果有零部件髒、磨損的情況,要進行清洗和維修,確保泥漿泵在投入使用時能夠正(zhèng)常運行(háng),對於(yú)磨損嚴重的部件要及時更換,並(bìng)定期對泥漿泵進行檢測和維修,確保泥漿泵的完整,為提升工作(zuò)效率和工作質量奠定基礎。
四、結束(shù)語
總而言之,泥漿泵在石油鑽井過程中發揮著非常重要的作用,它是泥漿循環係統的主要設(shè)備(bèi)之一,也(yě)是石油鑽井順利進行的保障,因此,需要全麵了解(jiě)泥漿泵的工作原理,並(bìng)做好日常維護工作,延長其使用壽命,提高企業的經濟效(xiào)益。
(來源:鑽井技術)