钻井泥浆泵活塞刺漏故障原因及解决措施.pdf

如． ■ 技术交流 石 油 和 化工 设备 2 0 1 4 年第1 7 卷 钻井泥浆泵活塞刺漏故障原因及解决措施 陈 小川 中海油能源发展股份有限公司，天津 3 0 0 4 5 2 [ 摘 要] 钻井泥浆泵是海洋石油钻井业的关键设备之一，泥浆泵安全可靠运行，对石油钻井业意义重大。本文主要介绍 了泥浆泵在使用过程 中的常见故障，重点分析了泥浆泵活塞频繁刺漏的原因及其解决措施。 [ 关键词]泥浆泵；活塞；刺漏；故障；分析 泥浆泵是石油开发 中钻井 、修井作业 的重 要 装备 ，其作用是在作业 时向井底输送循环 高压钻 井液 ，冲洗井底 、破碎岩石 、冷 却润滑钻头 ，并 将岩屑携带返回地面。 常用的泥浆泵有活塞式或柱塞式 ，由动力机 带动泵 的 曲轴 回转 ，曲轴通过十 字头再带动活塞 或柱塞在泵缸 中做往复运动 。在吸入和排 出阀的 交替作用下，实现压送与循环冲洗液的 目的。 泥 浆 泵 的安 全 可靠 运 行 ，对 石油 钻 井业 意 义重大 。泥浆泵 日常作业 中的故障处理 、消除泥 浆泵存在 的缺陷 、对泥浆泵进行正确 的操作和维 护、泥浆泵备品备件 的管理等项工作 ，每一钻井 队都应认真做好 。 泥 浆 泵故 障 处理 是钻 井 队技术 人 员 必须 掌 握的一项技能 ，是技术工程师的基本业务之一 。 本文重点介绍泥浆泵使用过程中 的常见故障，其 中， 以分析钻井泥浆泵活塞刺 漏故障原因及 处理 措施为主 。 1 钻井泥浆泵常见故障 钻井泥浆泵常见故障主要表现有 压力表压 力 下降，排量减 小甚至完全 不排 泥浆 ；液体排 出 不均 匀，有 忽大 忽小的冲击 ，压 力表压力变化很 大 ，吸入 管路发 出呼呼声；缸套 处有剧 烈的敲击 声 ；阀盖、缸盖 以及缸套密封处漏泥浆 ；排 出空 气包 充不进气体或充气后很快泄漏 ；轴承发生 高 热 ；动力端有敲击声。 2钻井泥浆泵活塞刺漏故障原因 泥浆泵活塞刺漏故障原 因有很 多，本文仅 就 海洋石油某钻井平台泥浆 泵活塞刺漏故障原因进 行系统分析。 2 ． 1 泥浆泵舱通风设计方面 在夏季作业时，发现泥浆泵 舱舱 室温度较 其 他机械 舱室温偏 高，由于环境温度较高 ，泥浆 泵 处于 高温度条件工况 。初步分析 ，设备温度 高是 造成活塞刺漏 的主要原 因。为此对泥浆泵舱机械 通风进行了重新核算 。 2 ． 1 ． 1某钻井平 台泥浆泵舱外形尺寸及设备配置有 关参数如下 舱容体积长宽高 1 5 m1 1 ．5 m4 m 设备参数泥浆泵最大功率1 2 0 0 k w2 台； 灌注泵额定功率7 5 k wX2 台；混合泵额定功率 5 5 k wx2 台。 2 ． 1 ． 2通风计算通常有两种计算方法。 1 按舱室换风次数计算 通风量Q n Vm ／ h ， 式中Q ． 通风量；n． 换气次数，可根据有无集控 室，在2 5 。 4 0 次／ 4 , 时 内选取 ；V一 舱 室容积 ，尺寸 为长 宽高 1 5 m1 1 ． 5 m4 m 按泥浆泵舱每小时换气次数3 0 次，计算通风 量为Q 1 5 1 1 ． 5 x4 x3 0 2 0 7 0 0 m ／ h 2 按 设 备 散 热 量 计 算 通 风 量 Qq ／ p C A T ，式 中 p 一 空气密度 ，取 1 ． 1 3 k g ／ m ；C 一 空气质量热容 ，取1 ． 0 1 k J ／ k g ． K； △T 送 风温度与舱室温度之差 K，取l 2 ． 5 K。 泥浆泵 、灌注泵 、混合泵 同时工作时 电机散 热量 1 2 o o 2 7 5 2 5 5 x2 1 0 ． 0 6 1 5 9 ． 6 k W 按空气流经舱室温升 1 2 ． 5 K 计算通风量 作者简介陈小川 1 9 6 1 一，男，重庆人，硕士学历，高级工 程师。研究方向为机电仪、海洋工程、项目管理等方面。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 一 一 ■ 技术交流 石 油 和 化工 设备 2 0 1 4 年 第1 7 卷 用，否则会出现活塞异常磨损，产生刺漏现象。 以HHF 一 1 6 0 0 型泥浆泵为例 ，在实际使用 中，钻井 平台泥浆泵大 多使用6 ． 1 ／ 4 缸套 ，与之匹配 的活塞 必须在 1 6 2 一 l 6 3 mm之 间。活塞 、缸套尺寸超 出技 术参数会造成活塞、缸套发生异常磨损。 2 ． 6橡胶密封件储存方面 泥浆泵活塞胶块材质为 聚氨酯树脂 ，密封胶 块老化或质量差会加速活塞 、缸套磨损 、刺漏 ， 造成活塞、缸套发生损伤 。 科学合理地储存零部件 ，特 别是受温度 变化 影 响较大的备件是储存中的一项重要工作 。备 品 备件 管理 已纳入 平台设备 管理 范畴，备 品备件 的 采购 、验 收、入 库、出库 、储存 等均应按流程 规 范管理 。 3小结 泥浆泵活塞刺漏是泥浆泵最常见的故障，活 塞 发生刺漏 的原 因很 多，技术人员应不断总结 和 摸索 。本文 以某钻井平 台泥浆泵 为例进行 了归纳 和总结，可供一线技术人员参考借鉴。 ◆参考文献 【 l 】 王莉萍，苏爱明，袁红梅． F 系列泥浆泵国产化概要【 J 1 ． 石 油矿场机械，2 o o 5 ，f 6 1 9 4 ． 9 6 ． [ 2 ] 李敦迎，孔凡民，徐兴平． B W- 2 5 0型泥浆泵树脂骨架橡胶 活塞的研制[ J 】 ． 特种橡胶制品，2 0 0 3 ， 1 1 5 1 7 ． [ 3 1 lJ 清友，钟青，黄本生． 7 NB 直轴柱塞式泥浆泵及工作机 理【 J ] ． 天然气工业，2 0 0 1 ， 2 6 4 ． 6 5 ． [ 4 ] 中国船级社． 海上移动平台入级与建造规范 2 0 0 5 [ S 】 ． 上接4 9 页 4结束语 1 装置停机检验周期的确定并非仅仅由装 置内设备和管道的风险和企业可接受风险水平所 决定，而需要综合考虑装置安全 、检验和监控措 施 、经济条件等多种 因素。 2 基于风险的检验策略 的制定应 以控制 设备 的风险可接受为 目标 ，重 点关注潜在损伤机理 、 腐蚀或劣化速率 以及装置风 险演化 的规律 。如果 原料 、工 艺、材质发生 改变 ，导致损伤机理 、劣 化 速率等 发生变 化，则应 当动态 调整检验 策略， 改变检验 时间、检验 范围、检验 类型，调整检测 方法和比例 、调整状态监测措施等 。 3 装置 下次检验周期的确定还应根据不 同设 备类型综合考虑，对于球罐等 易产生制造缺陷 的 设备应适当缩短其检验周期 。 ◆参考文献 [ 1 】 T S G R 0 0 0 4 - 2 0 0 9 ，固定式压力容器安全技术监察规程[ S 】 ． 【 2 】 T S G R 7 0 0 1 - 2 0 1 3 ，压力容器定期检验规则[ S 】 ． 【 3 】 A me r i c a n P e t r o l e u m I n s t i t u t e ． R i s k B a s e d I n s p e c ti o n [ S ] ． B a s e Re s o u r c e Do c um e n t ． AP I 5 8 1 _ 2 0 o 8 ． [ 4 】4 戴树和． 工程风险分析技术[ M】 ． 北京化学工业出版社， 2 Oo 7 ． 本刊郑重声明 近 日一些读者、作者来函来电询问我刊是否在外地设有编辑部及某编辑进行组稿 的问题。本刊特此郑 重声明本刊只有一个编辑部，设在北京市西城区六铺炕街1 号1 号楼 ，联系电话0 1 0 6 4 2 5 6 6 8 9 ，传真0 1 0 ． 8 2 0 3 2 6 2 3 ，投稿邮箱h g b s h s b 1 6 3 ． e o m。本刊在外地没有所谓的编辑部或分部，从未委托任何人以本刊编辑 的身份进行组稿活动。请广大读者、作者以我刊公布的联系方式进行辨别并及时与我刊联系， 以免上当。 特此 声明。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m