钻井泵开启和关闭瞬时水击压力计算

运用瞬变流理论对开启和关闭钻井泵过程中井筒内产生的水击压力进行了分析.重点介绍了特征线法对井筒水击压力进行数值求解的过程,并结合常规钻井时的初始条件、边界条件进行了实例计算,计算结果表明,在开启或关闭钻井泵时,钻井泵的流量增大或减小到一个稳定值都需要一段时间,这段时间越长,产生的水击压力越小.这对现场钻井施工有一定的参考价值.     

基于小波分析的钻井泵水击监测的研究

钻井作业中三缸往复泵液力的水击有较大的危害，但由于所检测的振动信号复杂，现有的信号分析方法不能在很高的背景噪声下较有效地提取反映出水击的特征信息，因此，有必要进行新的和更为有效的特征提取方法的研究。现文将小波分析应用于往复泵水击振动特征的提取上。通过对某些频段小波变换信号的重构，结合缸内压力信号或反映活塞位置（时标）信号的相位分析，可得到更为明显的水击特征，能够较为准确地判别水击发生的时间位置。     

钻井泵吸入阀的设计和使用探讨

钻井泵泵阀分吸入阀和排出阀，吸入阀的消耗占泵阀费用的７０％。吸入阀寿命的高低直接影响钻井泵的寿命。文中从吸入阀的阀座、阀体、弹簧等设计结构和使用情况进行分析研究，提出了解决的方法。     

泡沫钻井液在钻井泵缸套内的运动分析

从理论上分析了泡沫钻井液在钻井泵缸套内的压缩、膨胀过程,绘制了理论循环指示图;推导出了钻井泵输送泡沫液时的理论循环指示功计算式,并讨论了钻井泵的充满系数。结果表明:充满系数不仅与泡沫特征值Γ1有关,还受泵余隙容积Vc以及泡沫压缩比p2/p1的影响。     

中速钻井泵的发展与现状

<正> 一、改革开放10年以来,我国石油钻井泵的科研设计能力、制造工艺水平以及推广应用程度均获得巨大进展。在此期间,紧密结合钻井工艺技术的发展需要,广大科技工作者和制造行业、石油钻井战线的职工,对钻井泵的工作机理、基本参数、结构设计、制造质量、使用维修和科学管理等都进行了广泛、深入的研究和探索,总结了经验教训,取得了丰硕成果。     

钻井泵泵阀失效分析与机理

对失效泵阀的分析表明，由磨料磨擦损引起的失效在整个泵阀系统中不占主要地位，而疲劳磨损机制却是泵阀失效的主要机理。密封圈上的上部块状脱落的根本原因是磨损，为此提出了相应的改进措施。     

钻井泵缸套修复工艺

根据钻井泵缸套失效的具体情况，可采用Ni－P－B_4C化学复合镀和扩径修复工艺予以修复。介绍了Ni－P－B_4C化学复合镀和扩径修复工艺的具体过程，经修复缸套精度、硬度和表面粗糙度均能满足使用要求。现场试验表明，修复缸套的使用性能和使用寿命与新缸套相当，而修复费用仅为同类新缸套价格的25％～40％。     

石油钻井泵监测与诊断

介绍了石油钻井泵在线工况监测与故障诊断的难点所在。通过室内台架模拟实验和现场工业性试验对监测系统进行了筛选考核，并对信号分离和故障信息提取做了一系列有效工作。最后介绍了ＺＪＦＹ型钻井泵监测分析仪。     

双缸单作用液压钻井泵换向控制探讨

液压钻井泵具有排量和压力波动小、重量轻、移运方便、易损件寿命长和维修费用低等优点。这种泵采用液压油缸代替常规三缸泵的曲柄连杆滑块机构，其技术关键之一是换向控制。介绍了双缸单作用液压钻井泵所采用的一种特殊的换向控制系统，阐述了该系统的结构和工作原理，并对其技向性能进行了分析，指出它具有结构简单、排量均匀、换向准确、平稳和可靠等特点。     

液压钻井泵的发展前景

<正> 在机械驱动钻机中,钻井泵是由柴油机动力机组并车后,再通过三角胶带驱动的。在电驱动钻机中,钻井泵是由一台或两台电动机通过链条驱动的。钻井泵结构有两种形式:双缸双作用钻井泵和三缸单作用钻井泵。由于三缸泵具有许多优点,目前在石油钻机中得到广泛应用。我国目前已经全部使用三缸泵,只有原苏联还生产和使用一定数量的双缸泵。     

钻井泵缸套的Ni-P-SiC修复工艺

根据钻井泵缸套因浸蚀和硬粒磨损易导致失效的情况，提出了采用Ni－P－SiC涂敷烧结和Ni－P－SiC复合刷镀两种修复工艺，并给出了具体的工艺实施过程。性能测试与现场使用情况表明，经Ni－P－SiC涂敷烧结或刷镀工艺修复的缸套，在获得实体尺寸补偿的同时，均可恢复缸套的使用性能，而且修复费用仅为新缸套费用的15％～20％，工艺简单，工艺实施方便，原料易得，技术成熟可靠。     

钻井泵活塞寿命可靠性研究

采用数理统计方法对大庆油田常用的三种钻井泵活塞的寿命分布规律作了研究，应用可靠性理论计算和分析了活塞可靠性指标。同时，为比较和综合评价三种活塞的质量，对活塞寿命方差和均值的差异性作了检验。为探求活塞寿命与各影响因素之间的关系，对清水介质条件下新旧两种标准活塞强化试验数据进行了多项式拟合和分析。研究表明，三种活塞的使用寿命均服从二参数威布尔分布，活塞的失效类型属耗损型。因此，延长活塞寿命的关键是延长活塞的正常磨损阶段。必须从改进设计，提高制造水平和改善使用条件等方面综合提高活塞的耐磨性。     

三缸泵液力端水击现象的缸外监测

根据钻井作业中三缸钻井泵液力端水击现象对钻井泵的危害，以及现场对钻井泵内的水击现象监测手段落后的情况，探讨了用振动加速度时域信号分析水击状况的可行性。实验表明，使用压电加速度计对三缸钻井泵液力端水击现象实施缸外监测是可行的，并找到了发生水击压力脉冲的规律，即在活塞的一个压缩冲程中，信号示波表现为：加速度信号变化四次，具有三大一小的峰值特征，据此判断两个大峰前吸入压力曲线末端的小峰必为水击压力脉冲。     

钻井泵阀位移测试系统及位移测试

在研究钻井泵阀的运动规律时，为了避免因纯理论的推导而得出不切实际的结论，在泵阀试验台上采用自行设计的测试系统，对泵阀位移及运动规律进行了测试。通过测试和分析，得出了泵阀关闭速度与泵压基本无关、泵阀关闭时的冲击能较小的结论。实践表明，泵阀位移及运动规律的测试精度能满足理论分析的要求。     

采用二次强化技术提高钻井泵缸套使用寿命

介绍了为提高钻井泵缸套的使用寿命采用４５号钢作为缸套材料所进行的二次强化试验，即在中频淬火的基础上再进行激光相变硬化处理。分析了经二次强化处理所形成的强化层硬度高、硬度梯度平坦、支承力强、耐磨性好的机理。经二次强化处理后，缸套表面能获得软硬相间的硬度分布，不仅可使缸套在含砂的钻井液介质中具有很强的抗磨粒磨损能力，而且还有利于形态的协调和应力的释放。现场试验表明，经二次强化处理的钻井泵缸套的使用寿命略高于高铬铸铁双金属缸套的使用寿命，且其成本较低。     

钻井泵阀运动对排量的影响

在分析钻井泵的排量不均度及钻井泵阀运动规律的基础上, 给出了阀盘上升和下降时的位移表达式。根据水力学的连续原理, 推导了进入排出空气包的液体流量公式, 指出泵排出液体的量由２ 条正弦曲线和１ 条余弦曲线叠加而成。实例计算表明, 考虑泵阀运动对排量的影响,使用小直径缸套时, 泵的排量不均度提高了５ 倍。建议尽可能减小阀盘直径和运动速度, 并尽可能使用大直径缸套。     

MOSTB精密平流泵在钻井液完井液评价实验中的应用

介绍了MOSTB精密平流泵设计思路、结构原理以及优点；同时重点介绍该泵在渗透率梯度测试仪上的应用。评价钻井液、完井液入井后保护油气层的效果时，使用了智能渗透率梯度测试仪，该套仪器主要由精密平流泵、多点测压的岩心夹持器系统、数据采集系统、计算机及软件处理系统等部分组成，精密平流泵在实验流程中起着十分重要的作用，流量参数可以通过R-232通信接口传输到计算机上，出口计量的电子天平或量筒可以省去，精密平流泵的设定值即是出口的流量值，流量误差小于1％。该泵用于岩心多点渗透率以及渗透率恢复值测试，进而优选出保护油气层的钻井液、完井液配方，对指导科研和生产都具有十分重要的意义。该泵驱替压力高(60MPa)、流量分辨率高(0．01mL／min)、驱替压力波动很小(0．01MPa)，还可以定流量输送，操作简单方便，体积小，性价比高。     

钻柱在内外钻井液流共同作用下的横向振动

利用固液耦联振动理论的较新研究成果，在建立考虑内外钻井液液动压力的钻柱横向振动数学模型基础上，给出了求解其固有频率和振型函数的方法和步骤，并就钻柱在内外始并液流共同作用下的钻柱横向振动问题进行了机理分析。     

喷射泵气蚀现象试验分析

对喷射系试验模型进行了调节混合液流量大小及改变喉嘴距长短两种工况的试验。在调节混合液流量的大小时，动力液的流量也相应变化，动力液通过喷嘴时的速度也发生变化，从而造成随混合液流量的减少，气蚀现象由强变弱直至完全消除。由三种不同的喉嘴距试验得出，增加喉嘴距，可使喷嘴与喉管间的环形过流面积增大，等量流体通过较大面积时的流动速度将更低，压力将更高，气蚀现象就更不易产生。根据试验及分析，考虑到既能保证喷射泵工作效率又尽可能减少气蚀，可定性取喉嘴距0＜x＜d。     

钻井液阻尼对钻柱动力失稳的影响

人们研究钻柱动力失稳时，往往忽略钻井液阻尼的影响，实际上钻井液阻尼对钻柱的振动是一个极其重要的影响因素。据此，研究了钻井液阻尼对钻柱动力失稳的影响。推导出钻井液阻尼时钻柱动力失稳区域的计算公式，讨论了钻柱动力稳定性与钻压及钻柱长度的关系。实例分析表明，钻井液阻尼有利于提高钻柱的动力稳定性，钻井液的流速越大，钻柱动力稳定性就越好，其失稳区域越小；钻压越大，钻柱越长，钻柱的动力稳定性就越差，其失稳区域就越大。