5DS系列注水泵结构改进与应用

针对5DS系列注水泵关键部件故障多、易损件更换频繁等问题,从液力端结构、泵阀结构、密封组件等方面进行改进,同时应用柱塞的自动调心和同步隔离技术。通过现场试验证明,改进后的注水泵故障率大福降低,易损件寿命成倍延长,可靠性和安全性明显提高,达到了高效节能的目的。     

一种新型注水泵泵阀

油田现有注水泵泵阀为吸入阀和排出阀2套独立的泵阀,维修很不方便。鉴于此,研制了一种整体泵阀,即将2套独立的泵阀合二为一,以优化泵阀结构,方便维修。这种新型泵阀主要由组合阀体、组合进液阀片、组合进液阀片体、组合排液阀、弹簧座、销子和弹簧等组成。阐述了泵阀的结构特点、工作原理以及试验情况。现场应用表明,新型泵阀的使用寿命比原有泵阀至少延长了1倍,有效地解决了原泵阀存在的问题,提高了注水系统的可靠性和注水工作效率。     

F—2200HL钻井泵易损件可靠性试验研究

针对F—2200HL钻井泵在油田工业性试验中暴露出易损件使用寿命不稳定的问题,为进一步改进设计,对该型钻井泵进行了1309h的厂内模拟油田工况台架运转试验,主要是对泵柱塞盘根、活塞缸套、阀总成、密封件等进行多方案的可靠性试验。结果表明,研制的缸套活塞结构可以用于52MPa以上工作压力的往复泵;双金属缸套活塞组成的密封副是最佳密封结构,陶瓷缸套耐磨性很好,但其组成的密封副结构并非最佳密封结构;泵阀胶皮损坏导致阀体、阀座刺漏是泵阀总成失效的主要形式,提高阀胶皮质量是延长泵阀使用寿命的关键。     

非常规油气田压裂作业阀箱的结构创新

当前非常规油气田压裂作业对压裂泵阀箱提出了更高的性能要求,常规压裂泵阀箱因使用寿命短,可靠性偏低,已经难以满足非常规油气田的恶劣工况。针对这种情况,文章提出了通过采用新型双导向杆阀结构内腔设计来提高阀箱本体的有效壁厚,降低工作应力,进而提高阀箱的抗疲劳损坏能力,获得更高的使用寿命;此外还通过采用柱塞缸套与阀箱本体一体化的结构设计,移除了原分体式柱塞缸套与阀箱本体处的一道橡胶密封,从而减少阀箱工作时的渗漏点,有效提升阀箱工作时柱塞密封的可靠性。新型压裂泵阀箱已经在非常规油气田的实际工业使用中取得了良好的效果,阀箱的使用寿命及工作可靠性都得以明显提升,这些结构创新值得在压裂泵阀箱的制造中推广应用。     

钻井泵阀结构参数与失效的关系

在现场调查的基础上，对失效钻井泵阀进行了分析，并检测了7个失效泵阀的阀橡胶尺寸。测试与分析结果表明，阀橡胶厚度是影响泵阀失效的重要因素，现用泵阀平均使用寿命较低的主要原因是阀橡胶厚度参数不合理。指明在不改变现用泵阀材料的条件下，通过优选阀橡胶厚度参数，以及提高阀橡胶密封锥面与阀体金属密封锥面装配后的同轴度，完全有可能大幅度延长国产泵阀平均使用寿命。     

油田往复式注水泵设计中的若干问题

文章通过对往复式注水泵的型式、冲程、往复件设计的同心度、柱塞填料函的密封效果、泵头型式、阀组以及泵的润滑系统等几个部分的分析,论述了在提高注水泵性能和方便于现场使用与维修方面的设计要点。为了提高柱塞与盘根的密封性,以三缸注水泵往复件的尺寸及偏差为例,论证了保证往复件组合之后平行度与垂直度的技术条件与要求,并对注水泵一些关键零部件,如柱塞填料函、泵头、阀组以及泵联轴器等的结构、材料和工艺作了介绍。     

高压柱塞泵阀箱失效分析及抗疲劳设计

高压往复柱塞泵在油田的压裂、酸化和固井等作业过程中常发生失效,特别是作为泵送介质的核心部件阀箱常发生疲劳开裂。为解决柱塞泵阀箱的疲劳失效问题,通过大量的开裂案例分析,系统归纳出油田用高压柱塞泵阀箱发生疲劳开裂的主要诱因,主要包括关键区域的应力集中、阀座区域的冲击作用及泵送介质造成的点蚀等。从结构设计和材料合金设计等2个方面分别进行分析得知,通过优化结构改善阀箱内腔的应力分布情况,以及在阀箱的高强度合金材料的选取上进行改进可延长柱塞泵阀箱的使用寿命。     

长柱塞环流泵的研制与试验

针对普通泵在稠油井存在的泵阀漏失、柱塞拉伤及卡泵问题,设计了长柱塞环流泵。该泵采用强闭双环流阀结构,减小阀球摆动空间、跳动高度和下落时间,起到防止阀座偏磨、泵阀漏失作用;采用等径长柱塞短泵筒与刮砂杯结构,起到防止柱塞拉伤及卡泵作用,并通过优选材质,可满足泵在H2S等酸性介质环境中工作。现场试验16井次,工艺一次成功率100%,下该泵后单井平均检泵周期延长59 d,同期对比平均泵效提高15.6%,试验效果表明该泵结构设计合理,起到了防止泵阀漏失、柱塞拉伤及卡泵的作用,具有广泛应用前景。     

3MDP160型液压隔膜往复泵研制与应用

针对柱塞式往复泵在油井注水应用中出现柱塞与密封填料容易磨损、泄漏量大、维修频繁、运行成本高等问题,研制了一种液压隔膜式往复泵.泵液力端介质腔的结构采用创新技术,可以快速检测或更换膜片.现场应用表明:该装置输送物料零泄漏,柱塞与密封填料使用寿命超过12 000h;具有节能、环保、维修方便的特点和较好的推广应用前景.     

大斜度井抽油泵结构改进及应用

在大斜度井中,常规管式泵采油系统存在管杆偏磨严重、泵阀关闭滞后、效率低等问题。改进了泵的结构,即:固定阀采用弹簧结构,实现强制关闭;游动阀设计有半球阀-中心连杆结构,使阀球复位准确;采用3级密封柱塞,密封可靠;改进扶正器结构,减少偏磨。研制的大斜度井抽油泵可适用于井斜为0～90°的定向井,泵效提高约7%,减少了柱塞及管杆偏磨。