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1、地质钻探中泥浆泵的维护和保养No.l钻井用泥浆泵工作原理分析泥浆泵本质上属于一种配备了纵向钻孔的泥浆输送活塞式往复泵，与常规的往复泵工作原理相似程度比较高。泥浆泵主要由液力端和动力端两部分构成，泵缸、活塞、吸入阀、吸入管、排出阀是液力端的主要组成部分，偏心轴、曲柄、连杆是主要的动力端组成部分。石油行业在具体钻井作业施工过程中，钻头钻进作业的过程中让泥浆随着钻头进入井下作业空间，是泥浆泵在整个作业过程中的主要作用。为了能够保证钻井施工作业的顺利、高效进行，必须保证泥浆泵能够在实际作业过程中实现冷却钻头、清洗钻具、驱动钻进等几项功能，还要将钻井作业过程中产生的岩石碎屑带到地面。在实际钻井作业施工过
2、程中，通常采取正循环钻探作业方式，在保持一定作业压力的情况下，充分利用水龙头、高压软管和钻杆中心孔等设备，泥浆泵能够将水、泥浆和冲洗液等直接输送到井下钻头的钻井前沿，能够充分发挥出泥浆泵的冷却钻头、驱动钻进、破碎岩石等作用，并能够将钻井作业过程中产生的钻屑携带到地面。柱塞式和活塞式是油田钻井作业施工过程中应用比较广泛的两种泥浆泵，泥浆泵在作业过程中由发动机提供动力，带动泵的曲轴旋转，曲轴将扭矩传递给柱塞或活塞，做往复运动；吸入阀和排出阀在作业过程中通过交替实现关闭和打开，就能够实现泥浆的输送和循环冲洗。No.2泥浆泵工作参数泥浆泵在地质钻探中作用较大，属于保障其他机械正常运行的重要辅助设备。因
3、此，无论泥浆泵机械性能和工作能力水平高低，都需要采用相应的技术参数来表示，其工作参数具体有以下五种。(1)流量。这一参数主要是指在单位时间内，泥浆泵正常运转，通过排出管输出的具体液体量，一般状况下是以体积单位进行标注的。因此，流量也称之为体积流量，它的单位为m3h或Lso在泥浆泵运行的过程中，其流量通常也被划分为两个，一个是平均流量，另一个是瞬时流量。通常状况下，所指的流量为平均流量。(2)压头。这一参数主要指的是单位质量的液体经泵压所增加的能量，单位为m液柱。(3)功率和效率。这一参数主要是指泥浆泵在单位时间内所做的功。通常状况下，将单位时间内发动机传到泵轴上的能量，称为输入功率。将单位时间
4、内液体经过泥浆泵所增加的能量称为泥浆泵的有效功率。而泥浆泵的效率主要是指有效功率和输入功率的比值。(4)冲次。这一参数主要是指在单位时间内活塞的往复次数。(5)泵压。这一参数主要是指泥浆泵排出口处的液体压力。但是通常状况下，影响泥浆泵的性能主要依靠两种参数，一个是排量，一个是压力。排量主要指的是每分钟排出若干升数进行计算，这一参数和钻孔直径以及所要达到要求冲洗液自孔底上返速度密切相关。孔径越大则排量将越大，要求冲洗液上板的速度能够充分地将钻头所切削下的岩粉，或者是岩屑及时冲离到底孔。然后，及时携带到地表处，地质岩心钻探过程当中通常上返速度会控制在03-l米/分左右，泥浆泵压力的高低和钻孔深浅存
5、在直接的关系。在泥浆泵运行的过程当中，冲洗液所经过的通道阻力和所输送的冲洗液性质、泥浆泵的压力存在直接的关联。通常状况下，钻孔越深则管路的阻力将会越大，需要承受较大的压力。在钻孔直径和深度不断变化之后，需要泥浆泵的排量能够及时进行调整，以此来匹配其排量的需求状况。在泥浆泵机构当中设有变速箱或者是液压马达调节，能够对其作业的速度进行适当调整，以此来实现增大或者是减小排量的作用。为了能够充分地掌握泥浆泵压力与排量变化，泥浆泵上方要安装流量计或者是压力表，以便能够随时让钻探人员了解到泥浆泵实际的运转状况，也能够通过压力变化来判别孔内状况能否正常运行，这样能够让泥浆泵可以处于正常作业状态，也可以降低地
6、质钻探过程当中发生一些安全事故。No.3泥浆泵维护保养的具体措施3.1 叶轮由于泥浆泵的循环使用，导致泵内固液两相流动比较复杂。因此，使得泥浆泵叶轮的磨损程度会比较严重，由于叶轮出口是其磨损比较严重的位置之一，磨损之后会呈现锯齿状，从叶片磨损的外貌可以了解到叶片具体的工作冲蚀和磨损非常严重。泥浆泵叶轮磨损的成因比较多，通常状况下有以下两个方面：第一，泥浆泵的结构设计使叶轮的直径宽度叶片数量和进出口都会导致泥浆泵运行之后出现不同程度的磨损。另外一方面，泥浆泵在实际运行过程当中，泥浆流动速度和固相颗粒浓度都会导致叶片在运转过程当中受到较大的摩擦，因而出现叶轮磨损。叶轮在运行过程当中对整个泥浆泵机械
7、结构会产生较大的影响，但是其磨损又是不可避免的，因此在对叶轮进行维护保养过程当中，首要的工作是按照泥浆泵运行参数选择合适的泥浆泵型号，并且要遵循大材小用的原则，这样才能够降低泥浆泵的转速进而降低对叶轮的磨损。另外，在实际的使用之后，应当及时对叶轮表面进行清洗，这样能够降低腐蚀的程度，进而延长叶轮的使用寿命。或者在使用之后，应当及时采用耐磨硬纸合金进行涂层，以此来避免叶轮出现过度磨损。3.2 机械密封机械密封属于泥浆泵机械运行过程当中重要的养护内容，机械密封有一对垂直在旋转轴的端面。这一端面在泥浆泵运行的过程当中流体压力和补偿机械外勤的作用影响之下，会依赖辅助密封配合和另一端保持严密的贴合，并且
8、相对滑动，以此来降低流体出现泄漏的状况。在对泥浆泵进行养护时，做好机械密封能够有效地保障在地质钻探过程当中，流体可以顺利地被上返到地表。通常状况下机械密封渗漏的比率在所有维修泵渗漏的50%以上，因此机械密封的运行好坏便会严重影响到泥浆泵的正常运行。由于机械密封渗漏会导致泵转子转向窜动量较大，而辅助密封和轴的过盈量也会增加，动环无法在轴上实现灵活的运动，而在泥浆泵翻转动静磨损后，会无法实现补偿位移。因此，在保障径向密封的状况之下，还要保障动环装配后能在轴上实现灵活的移动，机械密封对于整个泥浆泵的运行影响比较大，在完成定期机械运行之后，需要及时查看机械密封的状况，如若出现泄漏应当进行及时的修补，以
9、此来保障整个机械结构在钻探过程当中出现震动或其他影响之后，机械设备或者其他元件能够正常的运行，以此来杜绝机械出现故障或者损坏的几率。3.3 润滑系统在对泥浆泵进行维护过程当中，比较重要的就是润滑系统的养护工作。在实际开展过程当中，应当保障润滑油的油量和油脂清洁。在实际操作的过程当中，每月需要放出部分油底，并且补充部分新油，以此来确保在泥浆泵运行的每六个月之后都可已完成换油。此外，由于温度过高会烧坏轴承，还要经常对轴承部分的温度变化状况进行检查，也要对轴承运行过程当中出现的响声进行查看。如若出现一些异响，则充分说明轴承部分的润滑系统未能起到有效的保护作用，这就需要对润滑系统进行查看，并且添加或更
10、换润滑油。在实际对润滑整个系统进行检查时，需要检查泥浆泵各个运动部件润滑状况，曲轴箱要及时进行加油换油。其中在加油和换油过程当中，应当采用纯洁、无机械杂质的润滑油，这样才能够保障泥浆泵在运行过程当中各个机械的运转比较顺畅，不会出现撞击声，也能够更好地保障各个元件的联动较为顺畅，能够将动能进行顺利的传递，降低机械的能耗。也要保持泥浆泵的清洁，防止冲洗液进入到曲轴箱当中，影响润滑油的作用。在长期不使用泥浆泵时，需要将泥浆泵机械当中的水和油放出，并且清理泥浆泵各个零部件当中的泥土和使用过度的润滑油，将各个零部件取下涂上黄油。特别是十字头、滑套、拉杆、拴塞杆、缸套部分的润滑系统应当及时进行检查。3.4
11、 活塞和安全阀由于活塞属于泥浆泵液力端系统的主要零件，同时也是钻井工作比较容易损害的零件，泥浆泵排除压力是通过活塞总成在活塞内往返直线运动所产生的。通常状况下活塞是由活塞型、胶皮、卡簧和压板等元件所组成。由于活塞的运动频率比较高，为了能够充分保障活塞的运动性能，需要及时检查活塞各个零部件和元件的磨损状况。如若出现磨损较为严重的，应当及时进行更换，来降低活塞的疲劳运行和作业。安全阀属于泥浆泵的重要零部件之-,在维护保养方面，需要关注以下几个要点。在保养频率方面，需要每周进行保养，其中在周保养工作当中，应当检查安全阀的压力状况。在六个月进行维护和保养时，应当在安全阀黄油嘴处注入新的润滑油脂，并且要
12、更换主要的一些密封破损零部件保障安全阀的正常使用。No.4泥浆泵日常维护注意事项4.1开泵前要尽量避免出现频繁倒泵的现象，开泵前或倒泵前要避免泵出现汽化。如果实际输送的介质属于高温液体，高温液体与多级泵接触的时候，会导致冷态泵体快速产生较大的温度变化，进而使泵体出现受热不均的问题，热变形问题也会加剧，由此引发泵体和转子部件产生一定的变形。泥浆泵的耐磨部件之前设置的间隙非常小，产生变形后会导致接触不良，启泵时会出现流量不足的现象，而且变形会使泥浆泵的密封面之间不能形成有效的液膜，进而引起动环、静环、机械密封等出现损伤问题。鉴于此，如果实际输送介质为高温液体，必须要提前进行暖泵再启泵。4.2 运行
13、中泥浆泵在运行过程中主要依靠平衡盘、平衡鼓和内部设置的平衡机构来实现轴向力的平衡，平衡装置内部会经常流出平衡液体，并通过平衡管将平衡液体输送到进口端位置。为使泥浆泵在运行过程中保持稳定，必须对以下问题给予高度重视：保证泥浆泵在运行过程中不出现泥浆泵堵塞现象；及时清理平衡管内部的结垢和杂质，保证平衡管通畅；必须在平衡管的高压侧安装压力表，及时监测平衡管出口位置的压力；泥浆泵运行过程中必须对泵体的温升、振动、声音等进行严格检查。避免泵体在运行过程中产生损坏现象，要实现轴向力、温升、振动等指标的联锁，当泵在运行过程中一旦出现超出指标的现象，要及时停泵。4.3 停泵后泥浆泵在停泵的时候，泵轴叶轮和转子受到径向力，很容易导致泵轴出现弯曲。因此，停泵后根据实际状况及时进行盘泵，将泵轴沿同一方向定期转动120oo如果不能将备用泵的出口阀及时关闭，会导致管道内部高温流体倒流进入泵体内，使泵轴出现严重的受热不均问题，甚至会导致泵轴出现弯曲现象。因此，针对备用泥浆泵也要进行定期盘泵。在开展地质钻探的工作过程当中，泥浆泵具有重要的辅助性作用，因此泥浆泵的维护保养专员，应当定期对泥浆泵进行检查和维护保养，才能够在第一时间发现机械运行异常状况，及时进行维修或更换零件，解决问题，避免装置在实际运行当中出现故障而停工的现象发生。
