压裂泵柱塞密封的改进设计

压裂泵柱塞密封性能好坏与使用寿命的长短直接影响压裂酸化作业的正常实施，密封不良将带来很大的维护工作量。为适应油气井增产的需要，对OPI 1800AWS型压裂泵柱塞密封的结构特点进行了分析，并结合生产和应用实际分析了柱塞密封失效和泄漏的原因，提出了一种油田压裂用柱塞密封的结构改造方案，即通过提高柱塞表面质量，优选密封圈材质，改进密封圈的结构，增加擦拭环，保证柱塞往复运动时与缸套的同轴度，可以提高摩擦副的密封效果和延长柱塞密封的使用寿命。柱塞密封结构改造后，柱塞寿命提高到15个月，密封圈寿命延长了２倍。     

压裂泵柱塞密封副轴向压力分布的研究

V形密封是油田用压裂泵液力端的关键零件之一一,其密封的好坏直接影响泵整机的正常运行和工作效率,是泵性能好坏的一个重要指标.文章对压裂泵液力端V形密封轴向压力分布从理论和试验两方面进行分析和测试,并由轴向压力分布曲线探讨V形密封失效和圈数确定的问题。结果表明,当柱塞往复运动时,在密封圈工作范围内,最大压降发生在最外一道密封圈,而且在靠牵气侧的一小段上急剧下降。这种密封结构适合较高压力的密封,而不适合低压密封。V形密封圈数的增加或减少,不能改变最外一道密封圈的损坏情况。为柱塞密封副的设计提供理论依据。     

液态烃泵机械密封故障分析及对策

从液态烃泵机械密封摩擦副润滑情况、动静环辅助密封圈老化、工艺操作波动引起泵故障从而影响机封、介质本身情况等方面，分析了液态烃密封泄漏的原因，并提出利用热流体动压原理，改善摩擦副润滑、改进自冲洗辅助系统、采用申联机封、选用合适的泵型等措施来降低液态烃的密封故障，延长密封的使用寿命。     

压裂泵柱塞密封副研究

对压裂泵柱塞密封副失效原因进行了分析研究,对密封圈进行了有限元计算分析,在此基础上,对密封圈的材料和结构进行了改进设计。通过 磨损,对柱塞表面强化材料进行了筛选,制订了相应的柱塞表面强化工艺。．     

牙轮钻头流体动压密封圈的实验研究

在自建钻头密封实验机上，对不同类型密封圈的动摩擦性能进行了对比实验，然后较系统地进行了牙轮钻头流体动压密封的摩擦性能和密封性能实验。实验结果表明，新型流体动压密封圈的摩擦特性、密封特性良好；在高转速下密封寿命仍然较长，值得推广应用。     

压裂泵柱塞密封副优化技术的发展与展望

为了打破压裂泵柱塞密封副优化技术的瓶颈、进一步提升压裂设备的工作性能、实现油气增产,从压裂泵柱塞密封系统的实际工况和密封机理出发,概述了压裂泵柱塞密封副失效的研究现状,梳理和总结了现有的压裂泵柱塞密封副优化技术;在此基础上,结合摩擦学和材料学等相关领域的最新研究成果,对我国压裂泵柱塞密封副优化技术未来的发展提出了建议和展望。研究结果表明:(1)表面织构技术已被证实能显著降低柱塞密封副的摩擦磨损,应积极设计和开展压裂泵实际工况下的全尺寸织构化柱塞密封系统试验,以推动表面织构化柱塞的应用进程;(2)针对橡胶密封件的性能短板以及压裂泵柱塞密封系统的工作要求,亟需采用材料改性技术来进一步增强密封橡胶的综合性能;(3)表面织构技术、表面涂层技术、材料改性技术在减摩抗磨等方面的协同效应决定了将其复合成压裂泵柱塞密封副优化新技术的可行性和必要性,未来应着手解决复合技术在压裂泵工况下的实际应用问题。结论认为,我国油气资源的勘探开发现状对压裂设备的工作性能提出了更高的要求,压裂泵柱塞密封副的优化必须结合自身实际,对多学科领域的相关理论和方法进行借鉴、消化、吸收与再创新,进而形成一套符合我国实际的压裂泵柱塞密封副优化技术。     

Kalsi型流体动压密封结构及其接触性质研究

流体动压径向密封是利用流体动压效应研制的新型径向动密封结构, 其典型产品Kalsi型流体动压密封已在国外石油机械中获得了成功应用。在分析该密封结构和机理的基础上, 提出了“软弹流”数值迭代研究方法, 并采用MSC Marc软件对影响密封性能的重要因素———轴向接触压力进行了分析, 探讨了结构、材料、初装配条件在Kalsi密封应用中的作用, 为深入开展理论研究和进行密封圈的研制奠定了基础。     

变工况时气液两相机械密封端面动压实验分析

在理论分析变工况时机械密封动环密封圈摩擦力和比压的变化 ,以及端面轴向力平衡变化的基础上 ,采用 1GX70非平衡型机械密封 ,在实验室模拟变工况条件下开展了气液两相机械密封端面动压实验。实验结果表明 ,变工况时处于气液两相的机械密封 ,因端面间液膜闪蒸而导致端面开启 ,动、静环不再平行 ,动环密封圈摩擦力增大 ,动环追随性遭破坏致使密封失效 ;机械密封的动压膜压沿收敛间隙呈正弦分布 ,计算变工况密封开启力时不但要考虑密封端面闪蒸造成沸腾区压力的影响 ,还要考虑动压的影响     

泵抽空时密封面开启失效过程中的动压效应实验分析

通过在抽空状态下机械密封端面间运动状况实验，测量了端面间压力和位移的变化；讨论了汽液两相密封和全液相密封端面开启过程的动压效应的影响；提出动压作用下密封端面开启失效机理；分析了动环密封圈轴向摩擦力与密封开启失效的必然联系。     

牙轮钻头流体动压密封的结构构想和参数确定

流体动压密封是当今钻头轴承系统密封研究的一个重要方向。文中根据流体动压润滑理论，提出了一种新型的流体动压密封结构，然后再根据螺旋流动理论，以密封面之间的流量作为控制准则，初步确定了该型流体动压密封的结构参数。     

泵用机械密封端面摩擦的研究

以泵用机械密封的摩擦副材料石墨-硬质合金来测定摩擦系数;引用了轴承特性系数来划分摩擦状态,试验表明,当该特性系数大于某一定值时,为流体动力润滑;小于某一定值时为边界摩擦状态,此时摩擦系数不随端面比压变化,稳定在0.04～0.07的范围内,这时摩擦系数小、发热量小,同时泄漏量也最小.     

液压反馈自封高效节能柱塞泵的研究与应用

针对目前采用的柱塞泵摩阻大、漏失大、寿命短等问题，提出了一种新型液压反馈高效节能自封柱塞泵（HSP）。该泵的柱塞芯由中部开有若干个径向槽孔的金属管制成，柱塞上装有一个弹性伸缩套，套在中心筛管柱塞芯上，在弹性伸缩套外面套有若干个耐磨的密封环。上行程时柱塞内部的流体压力作用到胶套内表面上使之向外膨胀，使密封环始终压在泵筒内壁上，形成良好的密封；下行程时弹性伸缩套恢复原状，柱塞和泵筒之间产生间隙。通过有限元力学分析，证明该泵克服了常规柱塞泵摩阻大、效率低、寿命短等不足。室内试验表明该泵实现了下行“无”摩阻，上行自封“无”漏失，专用耐磨环实现了长寿命的目的。现场试验表明，在供液条件充足的情况下，该泵泵效达到60%~80%，可高效节能连续工作2 年以上。     

抗磨液压油台架试验高压泵摩擦副磨损机理的分析与研究

抗磨液压油台架试验条件苛刻，造成高压泵摩擦副磨损的因素较为复杂，我国高压泵试验元件的材质、加工及热处理工艺等与进口泵不近相同，因此对摩擦副磨损的评定既要使油品评定结果具有国际可比性，又要能符合我国的实际情况，其磨损机理的分析是试验中重要的研究课题之一。从试验泵的磨损系统出发，结合试验条件和试验结果，对抗磨液压油台架试验高压泵摩擦副的磨损机理作了详细的分析和研究。此项研究不仅为我国抗磨液压油品质量评定提供了分析的重要依据，而且也为高压泵摩擦副磨损评估奠定了理论分析基础。     

热油泵机械密封泄漏原因及对策

冷却系统结垢,使摩擦副端面温度过高,是导致热油泵机械密封失效的根本原因。采取软化水 夹套冷却和新增静环背冷等措施,可降低摩擦副端面温度,从而解决密封泄漏的问题。     

浅析冷却回流泵机械密封泄漏原因及对策

通过对影响机械密封泄漏的主要原因分析 ,指出摩擦副端面温度过高是导致冷却回流泵机械密封失效的根本原因 ,采取新增冲洗液冷却器这一措施降低磨擦副端面温度、消除密封泄漏问题。     

水力压裂选井选层的快速评价方法

利用保角变换和Laplace变换法,推导了无限导流能力垂直裂缝井在不同时间的不稳态产量与累积产量公式。在此基础上,以二连油田乌里雅斯太凹陷储层探井压裂为例,研究了压裂井的储层物性下限,该物性下限是一综合性评价指标,包含有效渗透率、有效厚度、生产压差及地下原油粘度等。低于这个物性指标下限的储层,不宜进行压裂。     

高温油泵串级波纹管密封改造

近年来,石化行业高温油泵泄漏着火事故主要原因就是密封泄漏.分析了某炼油厂炼油装置高温油泵单端面波纹管密封泄漏的原因,包括密封面磨损、波纹管失弹、密封面热裂等.根据对单端面密封使用效果及隐患的分析,对高温油泵进行改造,包括机械密封的冲洗方案由PLAN32＋ 62改为PLAN32＋ 53B和将单端面波纹管机械密封改为串级双端面波纹管机械密封.详细介绍了改造的结构特点和技术优势,冲洗方案的改造极大地改善了密封的工作环境,使密封的使用寿命显著延长;串级波纹管机械密封的改造为油泵增加了一道防泄漏措施,并能够提前预判密封可能存在的故障,保证了密封的安全可靠运行.现场使用效果表明：高温油泵波纹管串联式机械密封使用寿命长、安全可靠、密封冷却效果好.