鉆井作業的心臟—泥漿泵

點擊數：25542018-05-31 15:38:34　來源: 河北騰飛太行井業有限公司_打井公司_深水井施工

泥漿泵概述

1、簡介

      泥漿泵是一種往復式柱塞泵，它通過曲柄連桿機構，把馬達的旋轉運動轉換為十字頭及活塞的往復直線運動，把低壓的泥漿壓縮成高壓泥漿。在鉆井過程中以高壓向井底輸送高粘度、大比重和含砂量較高的鉆井液，用以冷卻鉆頭、沖刷井底、破碎巖石，從井底返回時攜帶出巖屑，是石油鉆井作業最重要的工藝設備之一。 

2、工作原理

• 泥漿泵的工作過程分為吸入過程和排出過程兩步。

• 習慣上我們把泥漿泵分為液力端和動力端兩部分。動力端用來傳遞動力和轉換運動方式及速度。為液力端提供合適的動力；液力端用來將機械能轉變為液體內能，以輸送泥漿。

3、結構組成

1）動力端

• 底座

• 機架

• 小齒輪軸總成

• 大齒輪軸總成

• 曲軸總成

• 十字頭總成 

• 直流馬達

  
  

2）液力端

• 液缸

• 吸入閥、排出閥  

• 缸套、活塞、活塞桿(柱塞、盤根及缸套)

• 吸入管、吸入空氣包（減輕水擊現象）

• 排出管、排出濾網總成

• 排出空氣包l安全閥

• 缸蓋、閥蓋

• 噴淋泵總成

3）輔助部件

  潤滑機構

• 鏈條的潤滑 

• 齒輪和軸承的潤滑 

• 缸套冷卻潤滑

   氮氣包

     其作用可以有效地減少排出系統的壓力波動，從而獲得更加均勻的液流。

  安全閥

     當泥漿壓力超過泵的設定壓力時，能夠迅速剪斷安全柱銷，旁通管線

打開，泥漿泵瀉壓，從而起到保護泵體的作用。

△小齒輪軸總成

△曲軸總成

△十字頭總成

△液力端總成

△排出管路總成

△排出空氣包總成

4、基本性能參數

1）泵的理論排量：

     泵在單位時間內排出的介質體積稱為泵的理論平均排量，簡稱為泵的理論排量，以Q表示。

2）泵的工作壓力

    通常是指泵排出口處單位面積上所受到的液體作用力，簡稱為泵壓，以p表示。

3）泵的額定功率和效率

    單位時間內動力機傳遞給泵主動軸的能量，稱為泵的輸入功率；泵工作與額定沖次時的輸入功率稱為泵的額定功率，以N表示；

   單位時間內液體經泵作用后增加的能量稱有效功率，也稱水功率，以Nr表示，泵的效率是有效功率與輸入功率的比值。

4）沖次

     也稱泵沖，指單位時間內活塞的往復次數，以n表示。

5）沖程長度

    指活塞往復運動的距離，以S表示。 

泥漿泵的使用

    泥漿泵作為鉆井作業的重要裝備，在工作時向井底輸送循環高壓鉆井液，沖洗井底、破碎巖石、冷卻潤滑鉆頭，并將巖屑攜帶返回地面。

1、泥漿泵的安裝

• 泥漿泵應安裝在水平或略向液力端傾斜的底座上（傾斜度≤3°），以利于潤滑油的流動。

• 泵的安裝位置應盡量降低，泥漿池的位置應盡量提高，以提高泥漿泵的吸入效率。

• 泵的吸入管入口端應高于泥漿池底約300mm，而且吸入管內徑必須一致，吸入管的入口端不能正對泥漿池的入口（對泥漿罐也是如此）。

• 按使用說明書的要求正確安裝安全閥及排出管匯。

• 牢固的支撐所有吸入和排出管線，不使它們受到不必要的應力，同時也是為了減少振動，決不可由于沒有足夠的支撐而讓管線懸掛在泵上。 

2、首次啟動前的準備工作

• 檢查動力端機架底部，放空潤滑油并清洗油池。

• 檢查十字頭與上下導板的間隙是否合格。

• 檢查噴淋泵水箱內冷卻潤滑液是否達到要求。

• 檢查所有螺紋連接是否緊固及泵內是否有雜物。

• 檢查泥漿管線上的所有閥門是否置于正確位置。

• 檢查排出空氣包充氣壓力是否在4±0.5MPa 間。

• 打開噴淋泵統和灌注系統的進排液閥門。

• 檢查安全閥和壓力表是否齊全靈敏。

• 向吸入管路腔內灌滿水或泥漿，排凈空氣。

3、啟動

• 應以低速起動，逐漸增速，以提高容積效率。

• 如果需要高泵速時，就必須使用灌注泵。

• 檢查動力端潤滑油壓表讀數是否正常。

• 注意檢查各部溫度，不得有局部過熱現象。

• 啟動泵必須與有關操作及檢查人員取得聯系。

• 開泵時檢查人員必須注視壓力表的壓力變化。

4、泵在運轉中的監護

• 應以低速起動，逐漸增速，以提高容積效率。

• 如果需要高泵速時，就必須使用灌注泵。

• 檢查動力端潤滑油壓表讀數是否正常。

• 注意檢查各部溫度，不得有局部過熱現象

• 啟動泵必須與有關操作及檢查人員取得聯系。

• 開泵時檢查人員必須注視壓力表的壓力變化。

  
  

日常維護與保養

1、泥漿泵的日常維護和檢查

 正確和及時地對泥漿泵進行維護保養，是保證泥漿泵正常工作，延長壽命的必要措施。對于任何一臺泵的使用，都應重視這一環節。

u每天的維護保養 u每星期的維護保養 u每月的維護保養 u每年的維護保養 u在維護保養中尚須注意的其它事項。

2、每天的維護保養

• 停泵后檢查動力端的油位。

• 觀察缸套與活塞的工作情況。若發現漏出來的泥漿超出正常限度時，則須更換新缸套、活塞。

• 檢查缸套腔，若有大量泥漿沉淀，應加以清理。

• 檢查噴淋泵水箱內水是否夠用，并及時補充，冷卻水有污染時加以更換，并同時清理水箱衛生。

• 檢查排出空氣包的充氣壓力，是否符合要求。

• 定期檢查安全閥的可靠性。

• 每天將活塞桿卡箍松開，把活塞轉動四分之一圈左右，然后再上緊卡箍。

• 在上緊缸蓋與閥蓋前，先在其絲扣內填涂潤滑脂，且在每4小時時間內，檢查一次是否有松動現象出現。

3、每星期的維護保養 

每周拆卸閥蓋、缸蓋一次，除去污泥，清洗干凈，涂上二硫化鉬復合鈣基潤滑脂，檢查閥導向套的內套，如已明顯磨損（閥導向桿與導套間的間隙超過3mm）應將其換掉。

檢查閥和閥座的使用情況，把磨損嚴重或刺壞了的閥體，閥膠皮和閥座換掉（更換閥座時應注意同時更換閥體）。

檢查活塞鎖緊螺母，若遇腐蝕或損壞應換掉（因為一般上緊過三次以后的螺母，鑲在其內的密封圈已失去鎖緊能力）。

從排泄孔蓋的絲堵處放一次水，直至見油為止。

4、每月的維護保養

• 檢查液力端的所有雙頭螺栓和螺母。例如缸蓋法蘭螺母，液缸與機架連接的螺母，以及吸入管路、排出管路的連接螺栓、螺母等。如果出現松動，須按規定扭矩重新上緊。

• 檢查中間拉桿填料盒內的密封圈，若已磨損須更換，一般每三個月至少換一次。更換時應注意油封方位。?拆卸和清洗裝在排出濾網里的濾筒。

• 每六個月換掉動力端油池和十字頭沉淀油槽內的臟油，并同時清理這些油槽。

5、每年的維護保養 

• 檢查十字頭導板是否松動，十字頭運轉間隙是否符合規定要求，可在導板下加墊片來調整。在拆卸曲軸總成時，可將十字頭旋轉180°再進行使用。

• 推薦每隔兩年或三年對整個泵進行一次全面檢查。檢查主軸承、偏心輪軸承、十字頭軸承、小齒輪軸軸承是否磨損或損壞，若不能繼續使用，則須另換新的。

• 檢查齒輪的磨損情況，若磨損嚴重，須將曲軸和小齒輪軸同時調頭安裝，利用齒面未磨損的一面。

6、注意事項 

• 上卡箍前，必須將25°的錐面擦干凈。

• 更換缸套時，必須將缸套密封圈一起換掉。

• 冬季停泵后，須將閥腔及缸套內的泥漿清洗放掉。

• 泵各檢查窗孔應注意蓋好密封，以防灰砂等混入潤滑油內。

• 排出空氣包只能充以氮氣等惰性氣體，嚴禁充入易燃、易爆氣體。如氧氣、氫氣等。

泥漿泵易損件

1、閥與閥座

•    取下閥蓋、缸蓋、缸蓋堵頭和定位盤，抽出插板總成，取出閥桿導向器（下）和閥彈簧以及閥體等（含閥膠皮和閥螺母等）。用隨機配置的液壓拔閥器專用工具，分別將上部排出閥座和下部吸入閥座拔出。

•    清洗上下閥座孔配合面（使用優質清洗劑），確認各閥座孔十分清潔并干燥（無臟物、油脂、防銹劑等）。用金剛砂紙磨去表面上所有毛刺，砂紙要沿閥座孔循環運動。

•    徹底清洗并干燥閥座，把吸入和排出閥座裝到閥腔孔內裝上閥體，用銅棒榔頭敲擊導向桿上部，使閥座到位。再裝上閥彈簧及其它零件。 

2、缸套、活塞

• 取下噴淋管總成、卡箍，移動中間拉桿，退出缸套壓蓋，與此同時，將缸套-活塞取出。

• 組裝時，首先清洗活塞桿和活塞，將活塞密封圈裝到活塞芯的槽內，把活塞裝到活塞桿上，旋緊活塞桿上的螺母。在缸套內圓和活塞外圓上涂抹潤滑脂。把活塞桿裝進缸套里，用硬木或專用工具將活塞打進缸套內。

• 將缸套密封圈裝進液缸的沉孔內。通過雙頭螺栓裝上耐磨盤使其到位。然后裝上缸套法蘭，在螺母內孔涂上樂泰膠277后，上緊螺母。

• 裝缸套密封圈，涂潤滑脂在缸套壓蓋的內表面，然后，套到缸套上。裝缸套鎖緊環及O形圈。涂潤滑脂在缸套壓蓋螺紋上，把缸套旋壓到缸套法蘭內，并敲緊。然后裝入卡箍。裝卡箍之前，先裝擋泥板。

• 當卡箍磨損后，兩瓣將趨于接近。如果已經沒有間隙，則卡箍不起作用，此時就應更換卡箍。然后在缸套后部裝上缸套端蓋。