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油气勘探开发正在向环境更加恶劣和地质条件更加复杂的沙漠、高原山区、深海、沼泽、淤泥、丛林和极地等地区推进,因此要求钻井泥浆泵减轻重量、减小体积、改进结构、提高效率以适应各种恶劣环境和条件。文章介绍一种钻井用新型泥浆泵－7NB泥浆泵的结构、工作机理等。该泵与传统的钻井泥浆泵相比具有冲程短、冲数高、排量大且均匀、压力高、压力波动小、结构简单、体积小、重量轻等特点,有良好的应用前景。与此同时,也提出了目前7NB泥浆泵存在的问题和进一步改进的方向。     

钻井泥浆泵活塞刺漏故障原因及解决措施

钻井泥浆泵是海洋石油钻井业的关键设备之一,泥浆泵安全可靠运行,对石油钻井业意义重大。本文主要介绍了泥浆泵在使用过程中的常见故障,重点分析了泥浆泵活塞频繁刺漏的原因及其解决措施。     

三缸单作用泥浆泵

我国石油工业的迅速发展使钻井、采油、压裂、酸化等油田用泵的需要量与日俱增,对它们的要求也越来越高,特别是泥浆泵。由于钻井深度的增加、机械钻速的提高以及喷射钻头的使用,对泥浆泵提出了高压、大功率的要求。更由于海上和边远山区油气田的开发,又要求它缩小体积,减轻重量,便于搬运和安装。国外近年来在泥浆泵的设计思想上发生了根本性的变化,出现了一种三缸单作用泥浆泵,能够满足上述要求,大有取代双缸双作用泵的趋势。同时,国外在其他油田用泵方面也有一些新的发展。为了适应我国当前需要,本刊将陆续选登这方面的文章,供有关人员参考,希望本网成员和广大读者踊跃投稿。     

国内外轻便泥浆泵的现状与发展趋势

文章通过对中国、美国及俄罗斯等国生产的钻井泥浆泵现状进行分析,说明目前国内外钻井泥浆泵主要存在5方面的问题.即,钻井泵质量大,难以适应现代轻便钻机的要求,制约钻机的移运性;冲程短,冲次高.钻井泵在不适合的冲次范围内工作,致使液力端寿命短;泵压偏低,不能完全满足现代钻井工艺的需要;结构不合理,部分强度冗余,部分刚度不足,可靠性低,难以满足钻机高可靠性要求;缸套寿命短,难以满足钻机高效率要求.文章阐述了对轻便钻井泥浆泵应进行研究的关键内容以及制造泥浆泵应采用的新技术和新方法.最后指出了轻便钻井泥浆泵的发展趋势是,降低额定冲数,由150 min-1降到110～120 min-1;增长冲程,最大冲程要达300 mm以上.     

万米钻井泥浆泵柱塞密封失效分析及改进

钻井泥浆泵柱塞密封性能的好坏与使用寿命的长短直接影响到高压泥浆泵的工作性能及质量。为了弄清高压钻井泥浆泵柱塞密封圈的失效形式、原因及机理,进一步提高钻井泥浆泵柱塞密封圈的寿命,对万米钻井泥浆泵柱塞密封失效分析。结果表明, 高压钻井泥浆泵柱塞密封主要的失效形式为：扭曲变形、老化、磨损、撕裂与断裂等。主要影响因素是温度过高,散热不好,引起密封圈老化,密封材料丧失性能,其次是钻井液等颗粒的进入,对密封面进行不断的磨损,导致密封圈损坏。建议从密封圈的材料、结构设计、组合数量以及冷却装置等方面进行技术改进来提高高压钻井泥浆泵柱塞密封的性能和使用寿命。     

国外泥浆泵技术发展动向

<正> 使用泥浆泵钻井已有100多年历史。早期泥浆泵的功能仅在于循环泥浆,冷却井底、携带岩屑和井壁形成泥饼。在40年代末,采用了喷射式钻井以及后来的井下动力钻具钻井,利用高压泥浆的冲蚀力辅助破碎岩石可以加快钻井速度,利用泥浆的动力驱动井下涡轮钻具也可以代替转盘钻井,从而扩大了泥浆泵的功能与使用范围,同时也要求泥浆泵的功率与压力     

SL3NB-1300型泥浆泵推广应用及技术经济效益——并浅谈发展泥浆泵的?

本文简述了胜利油田钻井工艺研究院从本油田的实际情况出发,发展"中速"大功率泥浆泵系列的概况。从胜利油田钻井工程公司钻井技术经济指标宏观分析可见,泥浆泵功率选择对这些指标的影响极大。作者指出,加快钻井速度,提高技术经济效益的关键措施之一,是加速推广1000马力以上的大功率泥浆泵,并建议我国明确采取优先更新泥浆泵的技术政策,贯彻"少投入、多产出"的方针,这是符合我国当前国情的。     

SOM-MQE的钻井泥浆泵健康状态评估

为了对钻井泥浆泵的运行状态进行分析与评估,提出了一种基于SOM-MQE的钻井泥浆泵健康状态评估方法,并通过实测数据验证了算法的可行性。首先,采用加速度传感器采集泥浆泵的振动信号,应用相关性滤波算法对原始振动信号进行滤波降噪,提高信噪比。其次,对滤波后的数据提取时域、频域和时频域特征;再对这些特征PCA降维处理,得到反映泥浆泵状态的主成分特征矢量。最后,将主成分特征矢量作为SOM-MQE评估模型的输入,构建SOM-MQE评价模型,并计算最小量化误差(MQE)值大小,利用钻井泥浆泵偏离其在无故障状态下的MQE值对其健康状态进行评估。现场试验结果表明,MQE值表征的运行状态与钻井泥浆泵实际运行状态相对应,准确率高达96.28%,MQE值可以用来评价钻井泥浆泵的健康状态。     

跟随式密封盘根在钻井泥浆泵上的应用

跟随式密封盘根在钻井泥浆泵上的应用辽河石油勘探局钻井二公司（辽宁省锦县安屯１２１２０７）柳铭凯我们单位有３８个钻井队，使用７６台三缸单作用泥浆泵来完成钻井泥浆的循环，每年泥浆泵的润滑需要消耗大量的１５０￣＃极压工业齿轮油。近年来，随着科学技术的发展，...     

塔里木油田泥浆泵常见故障诊断与解决方法

由于塔里木沙漠油田环境恶劣，钻井工况复杂，钻井载荷大等原因，导致钻井泥浆泵故障率高，设备提前损坏。对塔里木油田泥浆泵常见故障进行了诊断与分析，有助于在泥浆泵大、中修及井队现场维修过程中正确判断和处理各种故障，提高设备维修质量，减少停钻时间。     

国内外石油钻井装备的发展现状

在对国内外石油装备资料进行广泛调研的基础上,详细介绍了国内外石油钻机发展的新趋势及交流变频调速电驱动石油钻机、液压钻机、快速移运钻机等新型石油钻机的性能及参数。介绍了国内外电驱动和液压驱动两大类型新型顶部驱动钻井装置、钻井泵等设备的最新发展现状及大功率三缸钻井泵、液压泵和六缸钻井泵等新型钻井泵的性能及参数。从国内外石油装备的发展现状看,石油装备正在向型式多样化、技术先进化、设计人性化趋势发展,据此提出了我国发展石油钻井装备的建议。     

严重造浆地层高密度钻井液技术研究与应用

阿塞拜疆近里海油区,地层新,埋藏深,成岩性差,蒙脱石含量高,井壁严重垮塌,钻屑严重造浆。由于断层发育,地层孔隙存在异常高压,需要的钻井液密度很高。众所周知,高密度钻井液膨润土容量限很低,在严重造浆地层使用时,一旦控制不住膨润土含量,钻井液流变性将变得很差,甚至无法开泵,只能靠降粘稀释和大量排放钻井液维持,不仅增加材料成本,更重要的是无法实现钻井液的防塌性能。室内研究了密度与膨润土和携砂能力的关系,并进行了抑制性实验。根据研究结果,在作业区推广应用了强抑制性KCl聚合物钻井液体系。实践证明,该钻井液性能稳定,基本不用稀释剂,钻井过程中实现了钻井液零排放,起下钻过程中划眼次数明显减少,井径扩大率大大降低。     

水基钻井液硫酸铝污染处理工艺

KS19井三开φ311.2 mm井眼在钻至6243~6387 m井段时,使用的高密度KCl-聚磺水基钻井液被含有硫酸铝的清洁化生产用工业废水污染,流变性每日不断呈现上涨趋势至发生突变,一是φ6与φ3读值、初切值、动切力均上涨较高,而其他参数均比较正常;二是上水罐、过渡槽钻井液表面粗糙,大量针眼型气泡包裹其中,流态缓慢;三是循环系统加重泵上水困难、泥浆泵抖动严重,泵冲泵压变化较大,钻进期间被迫使用灌注泵辅助泥浆泵上水。分别在套管鞋、井底分2次进行循环调整处理,采用稀释置换、气泡界面张力改变、提高碱度进行中和、流变性改变、提高油含量等至恢复正常钻进,上水罐、过渡槽钻井液仅包裹有少量针眼型气泡,泥浆泵、加重泵上水正常。     

深水动态压井钻井技术及水力参数设计

深水钻井中钻遇浅层流十分危险,动态压井钻井方法是处理深水钻井浅层流问题的一种有效手段。文中从原理、特点以及关键装备等几个方面对动态压井钻井方法进行了介绍,并结合工艺流程,通过理论分析,得到了钻井液密度、排量、混配比,钻井液需求总量以及泵压、泵功率等参数的计算方法。计算结果表明,对井底压力起主要作用的因素是密度,需要精确控制与混配,在相同压力条件下,先钻小尺寸的领眼容易在排量满足要求的条件下控制浅层流。     

水基钻井液硫酸铝污染处理工艺

KS19井三开φ311.2 mm井眼在钻至6243~6387 m井段时,使用的高密度KCl-聚磺水基钻井液被含有硫酸铝的清洁化生产用工业废水污染,流变性每日不断呈现上涨趋势至发生突变,一是φ₆与φ₃读值、初切值、动切力均上涨较高,而其他参数均比较正常;二是上水罐、过渡槽钻井液表面粗糙,大量针眼型气泡包裹其中,流态缓慢;三是循环系统加重泵上水困难、泥浆泵抖动严重,泵冲泵压变化较大,钻进期间被迫使用灌注泵辅助泥浆泵上水。分别在套管鞋、井底分2次进行循环调整处理,采用稀释置换、气泡界面张力改变、提高碱度进行中和、流变性改变、提高油含量等至恢复正常钻进,上水罐、过渡槽钻井液仅包裹有少量针眼型气泡,泥浆泵、加重泵上水正常。      

钻井泥浆泵失控/重载引发的波动压力

泥浆泵失控/重载引发的不稳定流动对泥浆泵设备损害较严重,容易给钻井作业带来安全隐患.考虑钻井液压缩性、管道弹性,结合井口泥浆泵及其管路的特殊结构,建立了钻井中泥浆泵失控/重载等事故引发的泵入口管线的波动压力模型.以一个具体的工程实例为背景,借助计算机编程对其求解.计算结果表明,当立管压力为18 MPa时,双泥浆泵失控引发的波动压力高达6.77 MPa,双泥浆泵重载引发的波动压力高达11.59 MPa;随泥浆泵数量增多/立压增大,增大了泥浆泵高速运转的惯性,从而泥浆泵入口管线所受波动压力增大;随泥浆泵入口管线长度增大,增大了波动压力的摩擦阻力做功,减小了波动压力动能及压力势能的转换,从而泥浆泵入口管线所受波动压力减小,波动压力叠加时间滞后.     

深水双梯度钻井技术研究进展

深水双梯度钻井技术主要包括海底泵举升钻井液、无隔水管钻井、双密度钻井等,可以很好地解决深海钻井中的技术难题。目前已发展了多个双梯度钻井系统：Conoco公司和Hydril公司的海底钻井液举升钻井系统,Baker公司和Transocean公司的DeepVision钻井系统,Shdl的SSPS海底泵系统,AGRSubsea公司的RMR无隔水管钻井液回收系统,MTI公司的空心微球双梯度系统以及路易斯安那大学的隔水管气举、稀释系统。与常规钻井比较,双梯度钻井优势明显,它能以更低廉的成本、更短的建井时间、更安全的作业、更高的产量实现深水油气勘探开发,因此,双梯度钻井技术在中国深水油气开发中具有显著的优势和巨大的潜力。图4参30     

一种新型五缸钻井泵的设计

为满足油田特别是海上油田的需要，研制了一种新型往复、容积式、单作用、卧式五缸钻井泵。其动力端壳体采用整体式高强度结构钢焊接结构，曲轴为整体式合金钢锻造并经热处理后加工而成，由六个重型圆柱滚子轴承支承，两圆柱斜齿轮置于曲轴两端，小齿轮与小齿轮轴为分体式．方便加工与组装，十字头与活塞杆采用卡箍连接，缸套采用双金属结构。液力端采用分体式结构，由五个分体泵头体组成，泵阀及其弹簧的技术参数经计算得出，保证其正常开启。应用PROE软件对主要零部件进行了受力分析和强度计算，保证了其使用的可靠性。该五缸钻井泵与同功率三缸钻井泵相比，具有排量大、质量小、体积小和运移方便等特点，而且其排量相对于平均值的变化较三缸钻井泵小，因而减小了泵及管汇的震动，延长了泵的使用寿命。     

新型离心机钻井液回收技术在3300m长江天然气管道穿越工程中的应用

3 300m长江天然气管道穿越工程穿越距离超长,地质条件复杂,主要穿越地层为粉砂层、细砂层,钻井液的回收处理是一个难题。为此,针对传统的钻井液回收系统及新型离心机钻井液回收系统开展了大量的对比试验。结果显示:在粉细砂层中,钻屑颗粒的粒径大多小于75μm,传统钻井液回收系统常用的筛网粒径最小为125μm,无法有效去除钻井液中的有害固相,若采用进一步增大筛网目数的方法,又会导致施工中钻井液回收的功效低;而采用新型离心机清除钻井液中的固相不增加钻井液体积,不必补加大量处理剂,有利于降低钻井液成本,同时对钻井液的性能影响小,有利于井下正常钻进。最后结合试验及应用情况,还就离心机钻井液回收技术的适用性问题提出建议:①在中、粗砂以上地层的穿越施工中,新型离心机较之于传统钻井液回收处理技术存在一定的劣势,此时不应盲目使用该技术;②中速离心机回收处理钻井液技术适用于在粉细砂地层中的穿越施工,而高速离心机回收处理钻井液技术更适用于在黏土类地层中的穿越施工。