石油鉆井用新型五缸泥漿泵的研發(fā)及應(yīng)用.pdf

1、在鉆井行業(yè)中，鉆井泥漿泵被譽(yù)為鉆機(jī)的“心臟”，鉆井泥漿泵性能的好壞對(duì)鉆井速率和成本有直接影響。作為當(dāng)今傳統(tǒng)泥漿泵的典型，三缸單作用活塞泵使用最為普遍。然而隨著鉆井深度的不斷增加，鉆井難度不斷增大，傳統(tǒng)泥漿泵不能滿足鉆井需求，必須進(jìn)行創(chuàng)新研發(fā)。因此，壓力高、功率大、體積小、重量輕等指標(biāo)就成為了泥漿泵研究人員所追求的目標(biāo)。針對(duì)傳統(tǒng)泥漿泵質(zhì)量大、運(yùn)轉(zhuǎn)慣性大、輸出壓力波動(dòng)大等問(wèn)題，本文研發(fā)了一種新型五缸泥漿泵并將其應(yīng)用石油鉆井工程中。
　

2、　本文分析了石油鉆井泥漿泵國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，針對(duì)傳統(tǒng)三缸泥漿泵存在的問(wèn)題，確定了新型五缸泥漿泵的主要研究?jī)?nèi)容和關(guān)鍵工藝。
　　在分析了五缸泥漿泵的工作原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了五曲拐六支撐曲軸，改善曲軸的受力。連桿兩端采用滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)，并且依據(jù)滑動(dòng)軸承的尺寸，對(duì)連桿進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，從而使整機(jī)的尺寸和重量大幅度降低。改進(jìn)設(shè)計(jì)了泵組機(jī)架結(jié)構(gòu)，并對(duì)機(jī)架整體做了模態(tài)分析。設(shè)計(jì)了液力端總成結(jié)構(gòu)，較好地解決了泥漿滲漏對(duì)動(dòng)力端的影響

3、。整機(jī)采用噴淋潤(rùn)滑系統(tǒng)，使得潤(rùn)滑效果更佳。改進(jìn)了冷卻系統(tǒng)，降低了工作部件的溫升。采用交流變頻電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)泵軸的傳動(dòng)方式，有效提高了系統(tǒng)的工作可靠性。對(duì)整機(jī)的主要零部件和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了受力計(jì)算和ANSYS分析。
　　設(shè)計(jì)完成的五缸泥漿泵由四川宏華石油設(shè)備有限公司生產(chǎn)，并且在公司內(nèi)部做了測(cè)試和工業(yè)性試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明。通過(guò)與傳統(tǒng)泥漿泵進(jìn)行試驗(yàn)對(duì)比，所研制的五缸泵很好的解決了傳統(tǒng)泥漿泵所存在的問(wèn)題。主要表現(xiàn)在:泵組的質(zhì)量和體積各減少了50％