石油钻井用泥浆泵的新发展
- 格式：pdf
- 大小：596.29 KB
- 文档页数：3
(1. Technolog y Center , B aoj i Pet roleum M achi nery Co. L t d. , B aoj i 721002 , Chi na; 2. L anz hou Pet roleum M achi nery Reserch I nstit ut , L anz hou 730050 , Chi na;
[ 8 ] 李富生 ,等. 纳米材料及纳米技术的应用现状 [J ]. 西南 石油学院学报 ,2002 , (4) :642651
[ 9 ] 王禾丁 ,等. 各种油管锚定方法浅析 [J ] . 石油矿场机 械 ,2003 ,32 (6) :712731
[ 10 ] 宋孚增 ,等. 自锁式油管泄油锚定器的研制与应用 [J ] . 石油矿场机械 ,2004 ,33 (4) :69271.
充分利用了易熔合金 、超弹性合金等高科技材料的 耐高温 、耐大压差 、耐腐蚀等特性 ,改变了传统橡胶 密封的被动局面 ,体现了其中心管大通径的特点 。 金属密封封隔器已成为封隔器体系中的第 9 系列 。
2) 金属密封封隔器适宜于分层采油 、分层注 水 ,可满足分层多元复合驱的需要 ,且不动井下管串 作业 ,并能在不压井条件下施工作业 ,适用于多种类 别井 ,特别是深井和套管变形井 ,还适宜于腐蚀条件 恶化的井 ,其应用领域和范围将进一步扩大 。
1 国外泥浆泵发展动态
SPM Flow Co nt rol Inc 研制的 TM P1650 型三 缸单作用泥浆泵 (如图 1) ,采用外置三级齿轮减速 机构来驱动曲轴连杆系统 。锻造和精密机加工制造 的曲轴 ,平衡性能很好 。泵的安装高度低 ,节省空 间 。内置式活塞 (柱塞) 喷射冷却系统 ,无外露移动 部件 。液 力 端 部 件 更 换 十 分 容 易 , 只 需 15 ～ 20 min 。质量只有常规泥浆泵的 60 %。活塞 (柱塞) 尺 寸为 <114. 3～ <228. 6 mm (4. 5～9 英寸) 。输入功 率为 1 213 kW (1 650 hp ) ,最高排出压力为 77. 3 M Pa 。可采用 2 台 AC 或 DC 电机顶置方式驱动 , 配置远程气动控制安全阀 ,实现远程自动控制 。适 用钻井 、修井及固井等各种作业[1] 。
2006 年 第 35 卷 石 油 矿 场 机 械 第 4 期 第 49 页 OIL FIELD EQUIPMENT 2006 ,35( 4) :49～51
文章编号 : 100123482 (2006) 0420049203
械 ,1998 , (3) :582591
[ 3 ] 胡玉志 ,等. 大通径金属密封封隔器的研究与应用 [J ] . 石油矿场机械 ,2005 ,34 (4) :78280.
[ 4 ] 胡玉志 ,等. 金属封隔器的试验研究 [J ] . 新疆石油学院 学报 ,2004 ,33 (4) :222231
3) 金属密封封隔器的技术改造和技术配套仍 有较大潜力 ,关键在于要有科技创新的方案 ,并增大 高科技含量 ,达到经济实用的目的 。
参考文献 : [ 1 ] 阚淑华. 卡瓦封隔器支撑卡瓦有限元分析 [J ] . 石油矿
场机械 ,2005 ,34 (1) :62264. [ 2 ] 魏文全 ,等. 俄罗斯油水井用的新装置 [J ] . 国外石油机
·50 ·
OIL FIELD EQUIPMENT 2006 Vol. 35 №4
现代钻井技术的发展 ,对泥浆泵的工作能力提 出了更高的要求 。如 ,钻表层时需要泥浆泵有 7. 57 ～11. 36 m3 / min 的大排量 ; 钻中深层或钻水平井 时 ,为了便于排屑和减少井下事故 ,需要泥浆泵有较 高排出泵压 (52. 7 M Pa) 和较大排量 ;搬迁时尽量占 用少的车次 ;海洋钻井平台要求泥浆泵占有空间小 、 质量轻 ;偏远地区的钻井作业承包商 ,要求泥浆泵在 满足钻井作业要求的同时 ,又能满足固井作业 。
参考文献 : [ 1 ] Drilling Contactor[J ]. May/ J un 2004 ,8. [ 2 ] 江先雄. 六角型无脉动钻井泵 [J ] . 石油机械 ,2003 ,31
305 5 475 ×2 964
×3 087
29 535
356 5 740 ×3 021
×3 160
43 080
·51 ·
下 ,双金属缸套使用寿命 700 h 左右 ;陶瓷缸套使用 寿命 2 000 h 左右 ;活塞使用寿命 300 h 左右 ;阀体和 阀座使用寿命 900 h 左右 。与国外相比 ,国内泥浆泵 主要易损件寿命 、整机技术创新能力差距仍相当大 。
石油钻井用泥浆泵的新发展
刘济宁1 ,曹丽平2 ,杜志妍3
(1. 宝鸡石油机械有限责任公司 技术中心 ,陕西 宝鸡 721002 ;2. 兰州石油机械研究所 , 甘肃 兰州 730050 ;3. 吐哈石油勘探开发指挥部 物资供应处 ,新疆 鄯善 838202)
摘要 : 泥浆泵已发展到大功率 、大排量 、高压力 。为适应现代钻井技术的发展 ,钻井设备制造商开发出了性能更
力 > 35 M Pa 时采用柱塞结构 ,其技术参数如表 1 。
表 1 F21600 HL 和 F22200 HL 型高压泥浆泵参数
型 号
F21600 HL
F22200 HL
输入功率/ kW
1 180
1 640
最高泵压/ MPa
52
52
额定冲数/ min - 1
120
105
冲程长度/ mm 外形 尺 寸 ( 长 ×宽 × 高) / mm 主机质量/ kg
3. De p art ment of M ateri al S erve , T uha Pet roleum Prove Ex p loit ation Hea dquarters , S hanshan 838202 , Chi na)
Abstract : The mud p ump has already been developed in large power , large displacement , and high p res2 sure. To adapt t he modern drilling technolo gy , t he manufact urers developed an advanced , smaleet t he drilling co nt ractor’s request for vario us drilling co nditio n. The article int ro2 duced several new mud p ump s ho me and abroad in t he recent year s. Key words : pet roleum ;drilling ; mud p ump ;develop ment
刘济宁 ,等 :石油钻井用泥浆泵的新发展
2 国内钻井泵发展动态
龙基九天实业有限公司研制出了 7NB21300 型
直轴柱塞式泥浆泵 ,采用斜绞盘 - 摆盘为基础的传
动结构 。动力机带动斜绞盘旋转 ,推动轴承支撑的
摆盘 ,使连接在摆盘上的双球头拉杆前端的活塞作
直线往复运动 。主轴旋转 1 周输出的泥浆流是 7 个
图 2 Helix 型六缸泥浆泵
美国 L EWCO 公司生产的泥浆泵采用了多项 新技术 ,主轴承部位机架采用钢板焊接双墙板结构 , 增强了泥浆泵的耐用性 ,安全性提高 ;曲轴整体锻造 后机加工而成 ,动平衡性能十分好 ,相对铸造结构的 曲轴 ,减少了由于结构不平衡造成的泵内震动 ,延长 了泥浆泵的整体使用寿命 ,降低了噪音 。该公司和 德国 WIR T H 公 司 推 出 了 功 率 达 2 205 kW (3 000 hp) ,排出压力为 51. 7 ～69. 0 M Pa 的泥浆 泵。
好 ,体积更小 ,质量更轻的泥浆泵 ,以满足钻井承包商适应各种钻井工况的需要 。文章简要介绍了近几年国内外新 出现的几种泥浆泵 。
关键词 :石油 ;钻井 ;泥浆泵 ;发展 中图分类号 : TE926 文献标识码 : A
Development of mud pump f or development drilling L IU J i2ning ,CAO Li2ping ,DU Zhi2yan
传统的三缸单作用钻井泵排出不均度较大 ,曲 轴制造易产生误差 。泥浆泵工作时震动不可避免 。 其质重和体积大 ,给运输和搬迁带来极大不便 。
为适应钻井承包商提高钻速 、降低作业成本以 及其他一些特殊要求 ,各泥浆泵制造厂商在不断对 已有产品完善的同时 ,研制出一些性能和结构先进 的泥浆泵 。
安装在泵底部 。这种结构的泥浆泵改变排量不需要 更换缸套 。质量和体积只有普通三缸单作用泥浆泵 的 2/ 3 ,排出不均度几乎为零 。尤其适合海洋钻井 平台狭小空间的使用 。Helix 型六缸无脉动泥浆泵 已系列化 ,最大输入功率为 1 764 kW (2 400 hp ) 。 最高排出压力为 52. 7 Mpa 。六缸无脉动钻井泵制 造成本比同型号三缸单作用泥浆泵高 20 %～25 % , 机加工费用较高[2 ] 。
[ 5 ] 姜文峰. F02152 型热敏封隔器的技术改造 [J ] . 石油矿 场机械 ,2005 ,34 (增刊) :69270.
[ 6 ] 杨汉立 ,等. 稀土对渗铝钢组织及其在油田环注下耐蚀 性的影响[J ] . 石油矿场机械 ,2003 ,32 (4) :4271
[ 7 ] 尹永晶. 稀土在石油机械腐蚀防护上的应用 [J ] . 石油 矿场机械 ,2002 ,31 (4) :352381
正弦波的迭加 ,排出不均度只有 2. 5 %。机械效率
高达 90 %。泵头采用环型布置 ,泵的体积小 。7NB2
1300 型直轴柱塞式钻井泵质量只有 12 t 左右 。其
[ 8 ] 李富生 ,等. 纳米材料及纳米技术的应用现状 [J ]. 西南 石油学院学报 ,2002 , (4) :642651
[ 9 ] 王禾丁 ,等. 各种油管锚定方法浅析 [J ] . 石油矿场机 械 ,2003 ,32 (6) :712731
[ 10 ] 宋孚增 ,等. 自锁式油管泄油锚定器的研制与应用 [J ] . 石油矿场机械 ,2004 ,33 (4) :69271.
充分利用了易熔合金 、超弹性合金等高科技材料的 耐高温 、耐大压差 、耐腐蚀等特性 ,改变了传统橡胶 密封的被动局面 ,体现了其中心管大通径的特点 。 金属密封封隔器已成为封隔器体系中的第 9 系列 。
2) 金属密封封隔器适宜于分层采油 、分层注 水 ,可满足分层多元复合驱的需要 ,且不动井下管串 作业 ,并能在不压井条件下施工作业 ,适用于多种类 别井 ,特别是深井和套管变形井 ,还适宜于腐蚀条件 恶化的井 ,其应用领域和范围将进一步扩大 。
1 国外泥浆泵发展动态
SPM Flow Co nt rol Inc 研制的 TM P1650 型三 缸单作用泥浆泵 (如图 1) ,采用外置三级齿轮减速 机构来驱动曲轴连杆系统 。锻造和精密机加工制造 的曲轴 ,平衡性能很好 。泵的安装高度低 ,节省空 间 。内置式活塞 (柱塞) 喷射冷却系统 ,无外露移动 部件 。液 力 端 部 件 更 换 十 分 容 易 , 只 需 15 ～ 20 min 。质量只有常规泥浆泵的 60 %。活塞 (柱塞) 尺 寸为 <114. 3～ <228. 6 mm (4. 5～9 英寸) 。输入功 率为 1 213 kW (1 650 hp ) ,最高排出压力为 77. 3 M Pa 。可采用 2 台 AC 或 DC 电机顶置方式驱动 , 配置远程气动控制安全阀 ,实现远程自动控制 。适 用钻井 、修井及固井等各种作业[1] 。
2006 年 第 35 卷 石 油 矿 场 机 械 第 4 期 第 49 页 OIL FIELD EQUIPMENT 2006 ,35( 4) :49～51
文章编号 : 100123482 (2006) 0420049203
械 ,1998 , (3) :582591
[ 3 ] 胡玉志 ,等. 大通径金属密封封隔器的研究与应用 [J ] . 石油矿场机械 ,2005 ,34 (4) :78280.
[ 4 ] 胡玉志 ,等. 金属封隔器的试验研究 [J ] . 新疆石油学院 学报 ,2004 ,33 (4) :222231
3) 金属密封封隔器的技术改造和技术配套仍 有较大潜力 ,关键在于要有科技创新的方案 ,并增大 高科技含量 ,达到经济实用的目的 。
参考文献 : [ 1 ] 阚淑华. 卡瓦封隔器支撑卡瓦有限元分析 [J ] . 石油矿
场机械 ,2005 ,34 (1) :62264. [ 2 ] 魏文全 ,等. 俄罗斯油水井用的新装置 [J ] . 国外石油机
·50 ·
OIL FIELD EQUIPMENT 2006 Vol. 35 №4
现代钻井技术的发展 ,对泥浆泵的工作能力提 出了更高的要求 。如 ,钻表层时需要泥浆泵有 7. 57 ～11. 36 m3 / min 的大排量 ; 钻中深层或钻水平井 时 ,为了便于排屑和减少井下事故 ,需要泥浆泵有较 高排出泵压 (52. 7 M Pa) 和较大排量 ;搬迁时尽量占 用少的车次 ;海洋钻井平台要求泥浆泵占有空间小 、 质量轻 ;偏远地区的钻井作业承包商 ,要求泥浆泵在 满足钻井作业要求的同时 ,又能满足固井作业 。
参考文献 : [ 1 ] Drilling Contactor[J ]. May/ J un 2004 ,8. [ 2 ] 江先雄. 六角型无脉动钻井泵 [J ] . 石油机械 ,2003 ,31
305 5 475 ×2 964
×3 087
29 535
356 5 740 ×3 021
×3 160
43 080
·51 ·
下 ,双金属缸套使用寿命 700 h 左右 ;陶瓷缸套使用 寿命 2 000 h 左右 ;活塞使用寿命 300 h 左右 ;阀体和 阀座使用寿命 900 h 左右 。与国外相比 ,国内泥浆泵 主要易损件寿命 、整机技术创新能力差距仍相当大 。
石油钻井用泥浆泵的新发展
刘济宁1 ,曹丽平2 ,杜志妍3
(1. 宝鸡石油机械有限责任公司 技术中心 ,陕西 宝鸡 721002 ;2. 兰州石油机械研究所 , 甘肃 兰州 730050 ;3. 吐哈石油勘探开发指挥部 物资供应处 ,新疆 鄯善 838202)
摘要 : 泥浆泵已发展到大功率 、大排量 、高压力 。为适应现代钻井技术的发展 ,钻井设备制造商开发出了性能更
力 > 35 M Pa 时采用柱塞结构 ,其技术参数如表 1 。
表 1 F21600 HL 和 F22200 HL 型高压泥浆泵参数
型 号
F21600 HL
F22200 HL
输入功率/ kW
1 180
1 640
最高泵压/ MPa
52
52
额定冲数/ min - 1
120
105
冲程长度/ mm 外形 尺 寸 ( 长 ×宽 × 高) / mm 主机质量/ kg
3. De p art ment of M ateri al S erve , T uha Pet roleum Prove Ex p loit ation Hea dquarters , S hanshan 838202 , Chi na)
Abstract : The mud p ump has already been developed in large power , large displacement , and high p res2 sure. To adapt t he modern drilling technolo gy , t he manufact urers developed an advanced , smaleet t he drilling co nt ractor’s request for vario us drilling co nditio n. The article int ro2 duced several new mud p ump s ho me and abroad in t he recent year s. Key words : pet roleum ;drilling ; mud p ump ;develop ment
刘济宁 ,等 :石油钻井用泥浆泵的新发展
2 国内钻井泵发展动态
龙基九天实业有限公司研制出了 7NB21300 型
直轴柱塞式泥浆泵 ,采用斜绞盘 - 摆盘为基础的传
动结构 。动力机带动斜绞盘旋转 ,推动轴承支撑的
摆盘 ,使连接在摆盘上的双球头拉杆前端的活塞作
直线往复运动 。主轴旋转 1 周输出的泥浆流是 7 个
图 2 Helix 型六缸泥浆泵
美国 L EWCO 公司生产的泥浆泵采用了多项 新技术 ,主轴承部位机架采用钢板焊接双墙板结构 , 增强了泥浆泵的耐用性 ,安全性提高 ;曲轴整体锻造 后机加工而成 ,动平衡性能十分好 ,相对铸造结构的 曲轴 ,减少了由于结构不平衡造成的泵内震动 ,延长 了泥浆泵的整体使用寿命 ,降低了噪音 。该公司和 德国 WIR T H 公 司 推 出 了 功 率 达 2 205 kW (3 000 hp) ,排出压力为 51. 7 ～69. 0 M Pa 的泥浆 泵。
好 ,体积更小 ,质量更轻的泥浆泵 ,以满足钻井承包商适应各种钻井工况的需要 。文章简要介绍了近几年国内外新 出现的几种泥浆泵 。
关键词 :石油 ;钻井 ;泥浆泵 ;发展 中图分类号 : TE926 文献标识码 : A
Development of mud pump f or development drilling L IU J i2ning ,CAO Li2ping ,DU Zhi2yan
传统的三缸单作用钻井泵排出不均度较大 ,曲 轴制造易产生误差 。泥浆泵工作时震动不可避免 。 其质重和体积大 ,给运输和搬迁带来极大不便 。
为适应钻井承包商提高钻速 、降低作业成本以 及其他一些特殊要求 ,各泥浆泵制造厂商在不断对 已有产品完善的同时 ,研制出一些性能和结构先进 的泥浆泵 。
安装在泵底部 。这种结构的泥浆泵改变排量不需要 更换缸套 。质量和体积只有普通三缸单作用泥浆泵 的 2/ 3 ,排出不均度几乎为零 。尤其适合海洋钻井 平台狭小空间的使用 。Helix 型六缸无脉动泥浆泵 已系列化 ,最大输入功率为 1 764 kW (2 400 hp ) 。 最高排出压力为 52. 7 Mpa 。六缸无脉动钻井泵制 造成本比同型号三缸单作用泥浆泵高 20 %～25 % , 机加工费用较高[2 ] 。
[ 5 ] 姜文峰. F02152 型热敏封隔器的技术改造 [J ] . 石油矿 场机械 ,2005 ,34 (增刊) :69270.
[ 6 ] 杨汉立 ,等. 稀土对渗铝钢组织及其在油田环注下耐蚀 性的影响[J ] . 石油矿场机械 ,2003 ,32 (4) :4271
[ 7 ] 尹永晶. 稀土在石油机械腐蚀防护上的应用 [J ] . 石油 矿场机械 ,2002 ,31 (4) :352381
正弦波的迭加 ,排出不均度只有 2. 5 %。机械效率
高达 90 %。泵头采用环型布置 ,泵的体积小 。7NB2
1300 型直轴柱塞式钻井泵质量只有 12 t 左右 。其
