油田高压往复注水泵泵阀故障分析与改进

通过对 3H— 8/ 4 5型高压往复注水泵泵阀的结构分析和设计核算 ,得出泵阀失效的原因是泵阀设计升程过大 ,阀孔流速过高以及阀杆直径较小。为此 ,对阀结构和导向定位做如下改进 :(1 )将缸体阀座腔孔定位改为阀座和阀套一体定位 ,加大阀组件与缸体阀孔间隙 ;(2 )将阀打开时升程限位点改到阀密封面背面 ,阀杆导向放在阀孔内 ,阀杆根部圆弧过渡 ,没有退刀槽 ,避免应力集中。改进后泵的故障停运率降低了 80 % ,泵阀寿命提高到 4个月     

3ZY125增注泵泵阀的技术改造

针对增注泵泵阀产生冲击噪声大的问题,对泵阀结构进行降噪改造,采用尼龙材质代替钢材质,优化设计进排液阀座上的进排液孔结构。改造后的泵阀降低噪声7分贝,流体损失减少,密封性能提高,提高了进出水效率及增注泵整体效率。     

柱塞式注水泵技术改进与应用分析

针对油田现场注水泵易损件寿命短的问题,对柱塞式注水泵进行了技术改进。主要改进措施包括:1柱塞填料密封结构及材料的改进,即在柱塞填料密封函体结构中增设密封介质腔,通过密封腔介质对柱塞产生润滑作用,减小柱塞与填料间的摩擦,同时采用带有自补偿功能的组合填料密封结构,以延长柱塞和填料的使用寿命;2对柱塞喷涂材料进行改进,即选用45#钢基材表面超音速喷涂Ni60/WC复合金属涂层柱塞,并采用柱塞自动调心结构,提高柱塞的耐磨蚀性能,同时减小柱塞与密封件的偏磨;3采用螺旋导向复合密封锥型组合阀组替代原立式上下分体阀,延长泵阀的使用寿命。现场应用结果表明,改进后的注水泵柱塞、填料和泵阀平均寿命普遍延长,泵机组效率显著提高,注水泵运行成本降低,经济效益明显。     

一种新型无冲击钻井泵阀

目前, 石油钻井用钻井泵的泵阀工作寿命短, 一般平均使用寿命只有50~60h。主要原因是阀盘的质量惯性, 阀盘上下压差不稳定, 使泵阀和活塞运动不协调。     

抽油泵新型合金泵阀的研究

在调查、分析国内外抽油泵泵阀使用情况的基础上,研制出了MPr系列新型合金泵阀材料。这种材料具有耐磨、耐蚀、无磁综合性能好,密度高等特点,制造出的泵阀,其主要性能指标均已达到或超过国外现有水平。39口油井44井次的对比试验表明,它比普通泵阀平均提高泵效16％左右,使用寿命提高3～5倍以上。     

我国离心式注水泵现状及改进意见

“八五”期间，我国离心式注水泵在研究、制造与使用方面均取得了很大进展。以沈阳水泵厂、大庆油田和胜利油田为代表，研制出了目前油田广泛使用的D300－150、D280、D280A和DG250－160型离心式注水泵，基本满足了油田注水工艺的需要。在改造老型号泵方面，大庆油田、胜利油田与石油大学等科研院校合作，积累了较丰富的经验，使6D型系泵效提高约10％。调研表明，我国离心式注水泵目前仍存在泵效低、寿命短、检测手段落后和“三化”程度差等问题，对此提出了一些可能实现的改进意见。主题词##4注水泵;;离心泵;;改进措施     

无液力平衡增压注水泵的结构设计

针对常规型液力平衡增压注水泵存在的问题 ,设计了无液力平衡增压注水泵。其结构设计是 :(1)采用水平直通式泵头 ,泵头承压 5 0MPa ,平均寿命超过 5a ;(2 )动力端连杆小头配用滚针轴承 ,用以平衡连杆小头所受到的压力 ,无需考虑进、出口压力变化对平衡率的影响 ,泵的使用范围更广泛 ;(3)去掉平衡管 ,省去其过定位安装 ,减少刺漏 ,从而增强泵的可靠性 ;(4 )新型泵的盘根盒短 ,只需 1组密封装置 ,易损件减少一半 ,拆装盘根更方便。在现场试验中 ,新型泵进口压力 18MPa ,出口压力 4 4MPa ,曲轴箱温度由常规的 74℃降至 5 0℃ ,柱塞寿命比常规泵柱塞提高 ,泵安全运行 70 0 0h无异常。     

往复处泵泵阀结构改进

泵阀是泵的关键零件,其性能好坏直接影响泵的工作可靠性,现文从理论上阐述了在使用过程中,45°优于55°锥面阀的道理;并对以球阀替代锥阀的可能性进行了探讨,以克服锥阀在低泵压、低冲次下的活塞泵中的使用缺陷。     

压裂泵泵阀导向结构的改进设计

针对常见的压裂泵泵阀导向结构的特点和存在的问题,介绍了经改进设计的泵阀将阀盘和导向翼分别加工成形,再用摩擦焊焊接成一体的过程和工艺。这种结构改善了泵阀的导向性能,增大了阀盘下的有效过流通道面积,提高了泵阀的使用寿命。     

高压往复泵填料与泵阀故障分析与改进

高压往复泵在炼化企业应用十分广泛。本文以进口高压往复泵为例,研究分析了该泵填料泄漏和阀组故障的原因,并进行了多处改进,使用效果良好。     

注水泵压力升级改造及其柱塞密封改进

针对吐哈油田温米采油厂注水系统超压运行 ,机件磨损及疲劳损坏严重的情况 ,提出对油田注水系统整体改造方案 ,对注水泵实施压力升级改造。注水泵压力升级改造是在泵行程和泵速不变 ,不更换电动机的前提下 ,通过减小泵的柱塞直径 ,即减小泵的流量来提高泵的排出压力 ,以满足注水需求。实践证明 ,对注水泵实施压力升级改造后 ,在不改变现有设备、管网、电网和其它配套设施的情况下 ,可顺利实现对地层高压注水的要求 ,并节约了大量资金。又针对改造后出现的新问题 ,对柱塞、隔环和填料进行了改进 ,改进后 ,易损件的寿命也大大提高 ,柱塞的寿命由改造前的 12 0 0h提高到 2 10 0h ;填料的寿命由改造前的 190h提高到 6 0 0h     

基于一种改进提升方案的泵阀振动信号降噪

针对传统提升小波进行信号分解时会导致信号失真的问题,设计了自适应冗余提升混合小波,用于往复泵泵阀振动信号的降噪。该混合小波计算预测差值平方和时可对所有样本进行预测;通过计算目标函数,从预设的1组预测器和更新器中选取1个最佳预测器和1个最佳更新器作为该层次的初始预测器和初始更新器,以满足尺度函数和小波函数支撑区间的特殊要求;用冗余提升方案算出每层逼近信号,并用于下层初始预测器和初始更新器的设计。用自适应冗余提升混合小波降噪可获得较高的信噪比和较小的均方差,且能完整保留往复泵泵阀应有的冲击信号。     

往复泵泵阀强度计算

泵阀是往复泵的重要组成部件,也是往复泵中最重要的易损件之一,其设计质量直接影响泵的工作性能和使用寿命。对往复泵泵阀进行受力分析,借助工程软件Pro/E Wildfire,完成往复泵泵阀的三维建模,并进行泵阀的运动仿真。将模型导入ANSYS有限元分析软件对其进行应力分析,校核泵阀的强度,为最终的优化设计提供参考依据。     

3DJ型注聚泵降解率偏高原因分析及泵阀改进

对 3DJ型注聚泵的结构分析表明 ,泵降解率偏高的主要原因 :一是泵的容积效率偏低 ,泵阀处流体存在回流现象 ;二是流体流道狭窄且流动过程中变向较多。为此 ,对泵阀做了如下改进 :一是在排出阀座上部增设 1道密封坡口 ,加 1道密封圈 ,防止高压泄漏 ;二是缩小泵阀过流面积且提高研磨技术要求 ;三是简化泵阀流道。试验表明 ,泵阀改进后 ,泵的容积效率可保持在90 %左右 ,降解率保持在 3%以下 ,单井年节约聚合物干粉价值 5 3万元以上     

并联注水泵的节能措施

注水是提高油田采收率最重要的手段之一，超低渗透油田一般均采用高压注水的开发方式，而注水电耗已占原油生产总用电的33％-56％，注水节能成为油田降低生产成本的重要途径。本文分析了两种常用的并联注水泵的节能措施，可供同行参考。     

压裂泵泵阀失效分析

对U类和O类泵阀的失效分析表明,压裂泵泵阀受高压冲击载荷和高含砂高酸度压裂酸化液冲蚀作用,产生磨料磨损、冲蚀磨损和疲劳磨损,导致密封失效,使用寿命低。为提高泵阀使用寿命,应优化阀锥角、阀盘结构及密封胶圈形状;选用合适的泵阀材料和热处理工艺,提高泵阀心部硬度,增加高硬度层厚度,改善其使用性能。     

提高往复式高压注水泵泵头服役寿命的途径

提高往复式高压注水泵泵头体使用寿命的途径是采用化学热处理工艺处理泵头体,即选用特定的中碳合金结构钢,成型后进行渗碳处理,然后直接淬火回火,在表面或亚表面产生高的压应力,形成均匀完全的马氏体薄壳,从而提高泵头体的抗疲劳性能。实践表明,采用上述工艺处理的泵头体,工作压力在30MPa时,平均寿命已达11938h。     

降低注水泵能耗的可行性措施

结合大庆油田某采油厂联合站备用注水泵耗电量较高的现状和存在问题,进一步着重研究降低能耗的技术措施。通过分析注水泵耗能高的主要原因,提出了五种降低注水泵耗电量的可行性措施,即选用高性能参数相适合的新型泵、对泵进行减级及车削叶轮外径的技术改造、优选小流量泵、安装高压防垢机械密封装置、强化操作人员的技能培训及技术标准的执行,使注水泵合理控制运行在最佳工况区,注水泵的综合耗电量平均每日降低1.554×104k Wh。     

并联运行注水泵参数调控探讨

杏十二注水站扩建后投运2台不同型号的泵,大排量泵在运行中指标完成较好,小排量泵运行中出现单耗高,泵管压差超指标的情况,针对这种情况,对注水泵运行参数进行调控,取得了良好的效果。     

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。