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。     

四机厂获OPI压裂泵生产许可证

近日，江汉第四石油机械厂生产的OPI压裂泵，通过了美国GardnerDenver公司专家的审查验收，OPI压裂泵是引进美国GardnerDenver公司技术制造，用于大型压裂设备。在审查过程中美方专家认真的审查了设计图纸、关键零件的工艺方法及各种检测报告，查看了专门用于泵头体加工的机械加工中心及泵头体自增强处理的工艺装备和检测设备。     

HQ1400型压裂泵动力端分析与设计

油田引进的HQ1400型压裂泵动力端的主要零部件失效，会导致整个压裂车不能再使用。通过对该压裂泵动力端的失效分析，在原泵的结构形式基础上，利用现代设计分析软件，成功地设计出达到原泵技术性能指标的新型HQ1400型压裂泵动力端。摸索出了一套设计大功率、高性能压裂泵的研制技术思路，为后续自主开发更大功率、更高性能的压裂泵提供了技术保障。     

影响500压裂泵易损件寿命的因素及应采取的措施(中)

<正> 前面讨论了影响易损件寿命的各种因素和泵阀的运动规律,下面就阀胶皮、阀盘、阀体、阀座、柱塞和盘根等的结构设计、材料和现场维修保养等应采取的措施加以讨论。 (一) 阀胶皮 1.结构设计 目前,国内外压裂泵阀胶皮结构分为两种:一种为平面型;另一种为圆弧型(图8)。引进的美国BJ公司佩斯梅克泵和道威尔公司压裂泵及国产500型、850型、1200型均采用     

2500型压裂车现场应用改进措施及建议

2500型压裂车是增产作业的关键设备。本文简介了国内2500型压裂泵车近几年的主要改进措施,对两种型号压裂泵的动力端比较分析,找出了压裂泵动力端的薄弱环节,提出了现场使用的改进措施。     

压紧力自调式柱塞盘根装置

<正> 我国由美国BJ公司引进的122-T型压裂车的佩斯梅克Ⅱ型泵,是高冲数三柱塞单作用泵,其柱塞盘根装置采用了压紧力自调式的结构。该泵所配备的柱塞规格有3(1/2)″、4″及4(1/2)″三种,冲程长度为101.06毫米,当柴油机转速为2300转/分且用Ⅵ挡时,冲数高达800冲/分,用3(1/2)″拉塞时,最高工作压力为949公斤/厘米~2(15000磅/英寸~2)。长庆油田地层渗透率低,油层变化大,大部分油层破裂压力须在450～500公斤/厘米~2,有时甚至须达600公斤/厘米~2,因此在压裂时,泵的冲数得在250～300冲/分,压力得在450～600公斤/厘米~2,而双泵最大排量须为1.6米~3/分(3(1/2)″柱塞)、2.12米~3/分(4″柱塞)或2.6米~3/分(4(1/2)″柱塞)。     

新型气液增压泵

压裂泵柱塞和盘根的寿命长短,除了其材质和加工精度、正确使用外,关键的还是柱塞和盘根的润滑问题。常常由于润滑不良,使柱塞和盘根的寿命成倍地降低,从而频繁更换柱塞和盘根,影响压裂泵的正常工作,增加维修等辅助时间。为了解决压裂泵柱塞和盘根的润滑问题,我们根据美国道威尔(Dowell)压裂车的气液增压泵的结构原理,加以测绘试制。以便对原压裂车的压裂泵柱塞和盘根的润滑加以改进。经组装测试证明,效果良好。     

国内压裂车制造业发展回顾与展望

随着复杂油气藏、低渗透油田、煤层气田的开发及公司模式的不断完善 ,对压裂施工提出了更高的要求。压裂 (酸化 )设备具备大功率、大排量和高压力。国内压裂设备制造业经过近 5 0a的发展 ,为中国石油工业的发展作出了很大贡献。 2 0世纪 80年代 ,江汉第四石油机械厂引进了西方公司的WRR 15 0 0型压裂车制造技术和Cooper公司OPI压裂泵制造技术后 ,在引进消化的基础上开发出系列压裂车 ,缩短了与国外的差距。1　国内压裂设备制造业的发展历程随着我国陆上油田的开发 ,我国先后开发、研制了压力为 5 0～ 14 0MPa的各型压裂车。为实现低渗透…     

新型泵柱塞减少泵砂卡

为避免井下的砂子造成常规井下泵故障，美国穆斯泵业公司将常规有杆泵的柱塞进行了设计改进，以减少砂子进泵机会，防止卡泵。     

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。     

3YZB140－1320 型压裂泵的新结构新技术

概要介绍３ＹＺＢ１４０－１３２０型压裂泵在设计过程中采用的新结构和新技术，说明该泵是为１４０ＭＰａ压裂车配套而设计的一种三缸单作用柱塞压裂泵；同时也可替代进口压裂车中的ＯＰＩ一１８００ＡＷＳ型泵，其易损件与ＯＰＩ相同柱塞的压裂泵可以通用。并分析了新结构和新技术与传统结构对比的优点。     

3YZB140—1320型压裂泵的新结构新技术

概要介绍３ＹＺＢ１４０－１３２０型压裂泵在设计过程中采用的新结构和新技术，说明该泵是为１４０ＭＰａ压裂车配套而设计的一种三缸单作用柱塞压裂泵；同时也可替代进口压裂车中的ＯＰＩ－１８００ＡＷＳ型泵，其易损件与ＯＰＩ相同柱塞的压裂泵可以通用，并分析了新结构和新技术与传统结构对比的优点。     

从美国压裂车看压裂车的设计

文章通过对美国道威尔公司的B504压裂车的测绘、分析和探讨B504压裂车在车辆选择、柴油机装置、传动装置、压裂泵等设计特点。文章在传动系统装置方面做了大量的分析,而且对比了我国以及进口的罗马尼亚、苏联、美国的几种压裂车传动装置形式,文中认为采用液力机械传动形式是比较理想的。最后,对压裂泵及其动力端和液力端的联接结构特点也作了介绍。     

用于压裂的1400大气压增压泵

压裂泵是进行油井酸化和加砂两种压裂工艺以增产原油的关键设备。目前高冲次压裂泵存在的最大问题是在砂粒的作用下,泵阀和柱塞寿命较短。尽管有些国家在改善泵阀等结构及其材质和处理工艺方面做了一定的工作,相应延长了泵的使用寿命,但问题仍未彻底解决。美国哈利伯顿(Halliburton)公司针对上述问题提出了一种长冲程低冲次增压泵,可以大大延长泵阀和柱塞的寿命,同时还在很大程度上改善了系的各种工作性能,可供参考。     

新型膜驱动变频计量泵的研制

针对油田使用的计量泵大都存在着泄漏严重、耗电多、易损坏的问题, 研制了新型膜驱动变频计量泵。新型泵采用变频调速, 通过调节电动机转速改变柱塞冲次来调节泵的流量; 动力端采用固定冲程柱塞泵的基本结构, 省去了复杂的冲程调节装置; 液力端采用直接驱动式膜片,由柱塞直接推动膜片工作, 不再使用工作液及其补偿装置, 无需密封柱塞。泵的结构简单, 易于维护。室内和现场试验表明, 新型泵运行可靠, 流量调节灵活, 无泄漏。     

压裂用大功率五缸柱塞泵的研制

随着油田压裂工艺的发展,大功率的柱塞泵越来越成为压裂作业的发展趋势,为此,研制了SJ2500五缸柱塞泵。这种泵具有压力高、排量大、性能可靠、结构紧凑、操作灵活等特点,采用一种柱塞的性能参数(压力、排量)可覆盖目前所有固井、压裂用三缸柱塞泵在各种柱塞时的性能参数,是油田酸化压裂作业的理想设备。该泵于2006年7月在美国德克萨斯州井场工作,其噪声等级低于现场其它泵,经过354h的现场施工,整个泵运行状态良好,美国用户对泵的整个操作很满意。     

1800型检泵器

美国TOOKE公司研制的1800型检泵器是一种耐用设备,能为录井人员、地质人员管理砂样提供帮助。该检泵器监测并显示下列内容: 1) 泵排量(为0～200冲数/min);2) 钻头冲数;3) 地面冲数;4) 返回流量(0～100％可选)     

影响500压裂泵易损件寿命的因素及应采取的措施(上)

<正> 500型加砂压裂泵的易损零件,指的是液力端的基础件——阀胶皮、阀体、阀座、柱塞和柱塞密封盘根。近年来由于生产技术的进展,柱塞工作寿命已达80小时以上,而每台泵机组一年工作不超过100小时,因此,它有从易损件清单中除名的可能。 目前,阀胶皮寿命在10小时左右,阀盘20～30小时,阀座、盘根在40小时以上。     

3ZP型注聚合物泵

为了配合聚合物驱三次采油工艺 ,顺利地将分散溶解装置混配并经过熟化后的聚丙烯酰胺母液注入油井 ,研制出 3ZP型注聚合物泵。这种泵结构紧凑 ,体积小 ,性能可靠。经对液力端流道和阀组件进行优化设计 ,提高了泵的容积效率 ,降低了泵对聚合物的机械降解。产品检测表明 ,在室温、浓度 50 0 0ppm和粘度 350 0mPa·s条件下 ,这种泵的容积效率≥ 95% ,剪切率≤3%。现场使用首批注聚合物泵已正常运转 2年 ,动力端运转平稳 ,柱塞平均寿命 50 0 0h ,柱塞填料平均寿命 4 50 0h ,阀组无故障运行时间平均为 50 0 0h     

新型杆式抽油泵

<正> 美国Watson国际油田营业公司在油田上引进一种两级杆式抽油泵(见附图),经试验表明,产油量增加5～500％,普遍为25～300％。 这种泵有一个能与杜塞拉杆作相对运动的游动柱塞和三个“标枪”型凡尔。顶部浮动凡尔和底部固定凡尔靠压差推动,中间游动凡尔则通过与凡尔连接的柱塞拉杆作往复运动而机械启闭。柱塞将泵简分成两个液腔,它由抽油杆柱带动,但柱塞开始向下或向上运动时,游动凡尔就已提前开启或关闭。