钻井泵原名“泥浆泵”。上期讲述了钻井泵的工作原理和磨损原因,这次从钻井泵的损伤和应对措施进行分析。
钻井泵损坏的原因分析
1、疲劳剥蚀的状况分析
活塞橡胶在摩擦力、撞击力的多次重复作用下,会让其产生疲劳损伤,并且逐渐加速发展,最终导致疲劳剥蚀。
2、泵压影响的分析
橡胶所受的压力超过了极限范围,加上橡胶存在变形滞后的现象,变形中的内部摩擦,让橡胶的发热加剧,局部的温度升高过快。
最终会导致橡胶局部老化变质,机械性能降低,在摩擦和撞击的重复不间断的作用下造成剥蚀。
3、钻井液含砂量的分析
上面说过,钻井液中存在着大量的有害固相(砂粒),会造成活塞和缸套的磨损,那砂粒是怎么进入活塞和缸套的呢?
A.吸入关闭滞后
当活塞的吸入过程结束的时候,压缩运动才刚刚开始,由于吸入关闭滞后的现象,活塞的橡胶和缸套贴合得不够紧密,砂粒在压力的作用下挤入了缸套的密封面。
B.安装错误
如果安装出现错误的话,活塞轴线和缸套轴线会出现不在同一直线上的情况,这是活塞和缸套之间会存在一定的夹角,活塞与缸套偏磨,砂粒顺着夹角处进入密封面。
C.活塞背帽松动
当活塞背帽出现松动的情况,活塞做压缩过程时,活塞和活塞拉杆之间会存在间隙,砂粒在压力的作用下,通过间隙进入活塞后面的缸套密封面,造成活塞和缸套间的磨损。
当这种磨损达到一定程度的时候,较大的砂粒会不断进入,将拉出的沟槽不断扩大,同时还会伴随着冲蚀现象,最终导致活塞失效。
D.固相设备存在问题
在目前的油田的钻井过程中,钻井液的含砂量一般要求都在0.3%以下,但是由于固相设备没有很好的运用,加上漏洞的存在,导致钻井液中悬浮着达赖给你的砂粒。
钻井液中的砂粒的自由下沉是很快的,所以活塞运动速度是不能够让砂粒处于悬浮状态的,所以缸套下部存积着一定量的砂粒,最终造成了活塞使用寿命的缩短。
钻井泵故障的应对措施
1、泵压、泵冲
要根据井深、地层、井眼的直径选择合理的泵压、泵冲。
2、良好的系统
通过良好的散热条件和冷却系统有效地减少摩擦热给钻井泵带来的损伤。
具体操作:铲除水箱内的泥砂、冷却水太脏及时更换。
3、活塞松动
当活塞固定螺丝出现松动时,在螺丝外的拉杆上钻开一个小销子的圆孔,插入小销子,上好别针,让螺丝不易松动。
4、做好管控
使用好各级固控设备,控制钻井液的含砂量。
结语
钻井泵作为重要的石油钻井装备的重要组成部分,让其在使用中处于良好的状态,延长使用寿命,可以有效地降低钻井成本。
只有不断地加强对钻井泵的管理,对隐含的故障进行正确的诊断,提出问题并解决故障。
才能减少和防止故障的发生,最终达到提高生产效率,确保生产质量的效果。