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。     

TPA-600型三缸单作用卧式往复柱塞泵液力端改造

针对TPA-600型三缸单作用卧式往复柱塞泵液力端（泵头）柱塞密封盘根结构设计上存在的缺陷．进行了改进．新泵头舍去了原来的可换式盘根底座,将柱塞盘根密封室延长到泵体深处,缩小了原安装盘根座的内孔尺寸,并增设了一个铜环,一个铁环,把柱塞盘根（除润滑油环保留在原位外）整体前移,相应的增加了柱塞的长度;为了保证泵头强度不受影响,还将泵头作相应的加厚。此外柱塞盘根压帽也进行了改进,柱塞盘根润滑油孔和调节盘根用的工具查孔,由六孔改为八孔。改造制作的新泵头,降低了盘根所受压力,利于盘根密封的调整,提高了柱塞盘根密封的可靠性,延长了柱塞密封及泵头的使用寿命。     

曲轴箱与齿轮泵联接方式的改进

为了防止水泥车柱塞泵曲轴箱润滑油变质,进行了水泥车柱塞泵曲轴箱与齿轮泵联结部位的改造.在齿轮泵与曲轴箱之间增加一个隔离机构,把齿轮泵与曲轴箱隔离开.将隔离机构固定在曲轴箱体上,以提高齿轮泵的防振动能力,增加齿轮泵运转的稳定性;在隔离机构中间开有一个漏油观察孔,当密封件不密封时,可以通过流出的润滑油判断是齿轮泵中的油还是曲轴箱内的油,为维修提供依据.改造后的技术经现场应用,有效防止了柱塞泵曲轴箱内润滑油的变质,延长了柱塞泵的使用寿命.     

注水泵压力升级改造及其在柱塞密封改进

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1200h提高到2100h；填料的寿命由改造前的190h提高到600h.     

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。     

32Y型增压水泵柱塞结构的改进

针对３２Ｙ型增压注水泵的柱塞经常在小端的φ１１ｍｍ通孔和直径φ１８ｍｍ处发生断裂破坏的现象，通过对柱塞结构工作受力特征和装配关系的描述，认为原柱塞的结构不甚合理。经改造后的柱塞，使用寿命明显延长了，达到原平均寿命的７．５倍。     

高压甲铵泵泵体的修复

<正> 我厂选用的高压甲铵泵是上海大隆机器厂生产的3W—2BJ_1型三联卧式柱塞泵,泵体材质为204+Mo和A_4钢。针对在使用中泵体经常开裂的现象,我们采取了焊补修复措施。将开裂的泵体焊修使用,寿命最长达109700小时,平均寿命约6000小时,比新泵体寿命提高2—3倍,现将修补工艺简述如下: 1、探伤用超声波探伤和着色探伤法查明裂纹情     

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。     

柱塞式抽油泵配合间隙随温度变化分析

通过试验测量20℃、200℃时泵柱塞－泵筒间隙变化量得出结论：（1）随着温度升高，泵的间隙减小；（2）结构相同的泵，厚柱塞壁泵比薄柱塞壁泵的间隙缩小率大；（3）φ56mm柱塞泵比φ44mm柱塞泵间隙缩小率大；（4）一级间隙中偏小值的柱塞泵在热抽期有可能卡泵。     

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     

携砂抗砂增效抽油系统现场应用及效果评价

由KS—A抗砂增效泵及配套的KS—T携砂助抽器构成的新型抽油系统 ,具有抗砂磨、防砂卡、防砂埋、减少泵漏失及携砂助抽等特点。与长柱塞防砂卡抽油泵相比 ,KS—A抗砂增效泵的不同之处是柱塞两端装有刮砂杯 ,柱塞密封段有几道强磁密封环 ,增加了泵筒与柱塞间隙的密封性能。从现场 2 5口井的应用情况看 ,对于出砂量小于 1%的油井 ,可直接下抗砂增效泵和携砂助抽器进行生产 ,不会出现卡泵或砂埋泵筒 ;对于出砂较严重的井 ,应先采取化学防砂和固砂措施 ,然后再下携砂抗砂增效抽油系统 ,能有效延长油井的检泵周期。然而KS—A抗砂增效泵的泵底阀阀座及阀球材质硬度不是很高 ,有时会出现被刺现象。     

活塞式抽油泵的初步设计

鉴于柱塞式抽油泵在使用过程中常常发生因柱塞、阀等严重磨损造成的漏失问题,以及由于油层出砂引起泵体严重损坏和卡泵等事故。在汽车气缸活塞密封结构的启发下,初步设计出靠活塞环组密封的新型活塞式抽油泵。这种泵由泵筒和活塞两部分构成,但所需配套泵筒的长度可大大缩短。活塞外表面开有活塞槽,槽内配合有弹性钢质、截面呈直角三角形的内外活塞环组。外活塞环的上端面上有４个凸起块,并采用特殊的开口结构,可在保证密封性的同时自由调节其外径。两活塞环在下冲程时提供进液通道,上冲程时起密封作用。它与传统抽油泵相比,进泵流体流动阻力小,效率高,特别适用于稠油的举升。     

液力平衡增压柱塞泵平衡特点分析

根据液力平衡增压柱塞泵的液力平衡结构特点，分析了增压柱塞泵柱塞的受力情况、密封特点，以及液力平衡对增压柱塞泵曲轴强度的影响。通过分析得出结论：采用进液平衡的增压柱塞泵，既可降低泵的柱塞力，减小动力端的径向尺寸，又可提高泵的密封性能，从而改善增压泵的综合性能。     

软密封柱塞增效抽油泵的研制与应用

针对河南油田部分稀油井产液量低、 动液面低、 柱塞与泵筒间漏失量大、 泵效低的问题, 研制了软密封柱塞增效抽油泵。采用软硬结合的软密封柱塞与金属泵筒作为密封配合副, 在抽汲过程中, 软密封柱塞与金属泵筒之间为零间隙配合, 具有泵效高、 检泵周期短、 防砂、 节能、 深抽功能。截止到２ ０ １ ０年１ ２月, 该技术在河南油田采油一厂共开展现场应用２ ６口井, 工艺成功率１ ０ ０ ％,２ ３口可对比井中, 平均单井泵效提高 ８ ． １ ４个百分点, 累计增产原油２４ ７ ０ｔ     

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。     

钢带式超长冲程抽油装置用特种抽油泵

为满足超长冲程的需要，采用两个或更多个相互间距离为１００～１５０ｍ的柱塞串联成特种抽油泵的多节柱塞，用油管作为特种抽油泵的泵筒。多节柱塞一油管副间的密封能力由特殊结构的柱塞密封元件——封隔器保证。新型大通道泵阀的采用，增大了特种抽油泵的排量，延长了使用寿命。还综述了柱塞冲程、速度和加速度的计算，为特种抽油泵结构和工作参数的正确选择提供了依据。     

长塞环封抽油泵防偏磨旋流扶正器设计

柱塞和密封总成之间的偏磨问题严重影响泵的使用寿命和检泵周期,而引起柱塞偏磨最主要的原因是柱塞与密封总成之间的接触位置在圆周轴向上不变。研制了一种防偏磨装置——旋流扶正器,应用CFD软件对其流场进行了数值模拟计算。结果表明:该装置在带动柱塞做往复运动的同时还能够使井液充分旋流并对长柱塞进行扶正,避免柱塞和密封总成总在某一处磨损,有效解决了柱塞偏磨问题,为长塞环封抽油泵的性能改进提供了可靠依据。