新品类井泵构件的革新办法研讨

来源:网络  作者:网络转载   2019-10-09 阅读:503

  传统的钻井泵出水管线总成如。由一个整体闸阀组与回水总管线和出水总管线以及1泵出水管线硬联接而成。其中,由6只127mm(5英寸)高压闸阀组成的整体闸阀组+1泵出水三通+进、回水汇流三通是固定在26m的底座上整体运输、安装。这种结构为整体式硬联接,有3方面的缺点。a)搬迁方面体积大、质量重,需吊车配合吊装。运输需占卡车空间的1/2.b)安装方面俯视面积31m12m,占去2台泵之间面积约60.

  立管不宜用软管,需硬联接,故2台泵安装平面与闸阀组安装平面垂直方向相对位置度在10mm以内。2台泵相对位置度在10mm以内。2台泵相对平行度在10mm以内。2台泵一旦固定,中途需调整某一台泵皮带2007年第36卷石油矿场机械第11期第85页张紧度,需改装管线。

  泥浆罐每次安装误差较大,总回水管线难以固定,只能从4泥浆罐罐面上部通过,导致钻井泵与4泥浆罐之间过道受阻。因此安装一次这种结构的闸阀组至少需要4h,若各相对位置误差较大,将重新改装管线,费时更长。

  钻井泵;2回水闸阀;3出水三通;4出水闸阀;5出水三通;6出水闸阀;7出水总汇流三通;8出水总闸阀;91钻井泵;10出水总管线;11回水闸阀;12回水总汇流三通;13闸阀组底座;14回水总闸阀;15回水总管线原钻井泵出水管汇总成c)使用与维护方面闸阀多,换泵工作时需开、关的闸阀多,工作量大,出现误操作机会相对多,出现事故的概率就大。采用硬联接,更换1个闸阀至少需拆4个管接头,工作量较大。

  技术改造方案本着简化结构,方便运输,便于安装、维护的原则制定技术改造方案,如3.

  改造后钻井泵出水管线具有4个特点:a)闸阀组分体且与2台泵各自联体运输(如)。这种结构使管线在使用时不跳动,便于搬迁,节约运输车辆。b)回水、上水均采用高压软管,不受泥浆罐、钻井泵、联动机等安装位置误差限制,大大节省了安装时间,更换闸阀也容易得多。c)可将回水管线从罐底部通过,腾空了钻井泵与4泥浆罐之间的过道。d)闸阀少,在2台泵上水闸阀之中有一个采用单流阀。这种结构大大减少了开、关闸阀工作量,误操作机会也就相对少,出现事故的概率也就小得多。切忌2台泵出水闸阀全部使用单流阀,避免堵水眼时泄压困难。

  钻井泵;2回水管线(3英寸高压软管);3回水闸阀;4出水三通;5出水闸阀;6出水总汇流三通;7出水管线;8出水管线(5英寸高压软管);9出水闸阀(5英寸高压闸阀);10出水三通;111钻井泵(5英寸高压软管);12回水闸阀(5英寸高压单流阀);13回水管线(3英寸高压软管)改造后钻井泵出水管汇总成1钻井泵;2出水管线(5英寸高压软管);3出水闸阀;4出水三通;5回水闸阀;6回水管线(3英寸高压软管)改造后钻井泵出水管线侧视图(运输单元)3技术分析3.1管路水力损失由文献<1>知,管路水力损失为式中,H为整个管路的水力损失;H为直管段管路的水力损失;H为阀门、弯头等产生的局部水力损失之和。

  与管长和流速成正比,即,管路越长,管路损失越大,还与雷诺数有关。由于钻井泵与井口之间距离不变,因此新旧2种方案管长也就基本相等。

  另外,这里的雷诺数主要取决于钻井泵的排量和压力,因此新旧2种方案的H基本相等。石油矿场机械2007年11月与管路走向、弯头数、管路上的阀门、过滤器等管件有关。管路中此类管件数越少,H值越小。计算时一般换算成当量长度单位,在这里不予讨论。改造方案少用了2只127mm(5英寸)高压阀门、1个回水三通,另外也改善了2钻井泵排水管路的走向。因此,通过改造能提高整个管路效率。管线的性能改造中软管采用了水龙带的结构,长度缩短了。

  根据SY54691992标准,该软管的性能符合钻井要求。采用的硬管和阀门等属成熟技术,也符合现代钻井工艺的要求。

  管线跳动控制软管的跳动是整个改造的关键环节。跳动产生的原因主要是由于管线中流体的压力和流量突变。在这个系统中可能导致这种现象发生的有。

  a)钻井泵排出泥浆的压力和排量突变。主要是由于钻井泵上水不好或排水空气包充气压力不合适等。b)管路部分堵塞,例如,钻头水眼中有不能排出的砂砾等。c)管路有非畅通性刺漏,例如,钻具刺漏等。

  根据软管的跳动情况可以判断其原因,并采取相应措施,消除不安全隐患,提高管线的使用寿命。泵出水管线改造前后对比(如)2种钻井泵出水管线改造前后对比项目传统型改造后占地面积3.1m1.2m无须专用平面泵与闸阀组安装面相对位置度10mm以内无特殊要求安装要求2台泵相对位置度10mm以内无特殊要求2台泵相对平行度10mm以内无特殊要求2台泵及4泥浆罐之间空间占满全部腾空安装一次时间使用维护使用操作多,事故率高操作少,事故率低维修换闸阀麻烦换闸阀简单搬迁要求吊装吊车配合无需吊车运输半卡车无需专门卡车4结论改造后的管线结构在满足工作要求的前提下,不但能够简化安装使用程序,还能节约安装时间与搬迁费用,为利用新技术、新材料改造传统机械钻机提供了思路。

  

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