【摘要】鉆井泵原名“泥漿泵”。如果把整個(gè)鉆井施工過(guò)程比作人體生命活動(dòng),那么鉆井泵如同人的心臟一樣,是鉆井液由地面到井底,再由井底返回地面不斷循環(huán)的源動(dòng)力。鉆井泵是鉆探設(shè)備的重要組成部分。在常用的正循環(huán)鉆探中,它是將地表沖洗介質(zhì)——清水、鉆井液或聚合物沖洗液在一定的壓力下,經(jīng)過(guò)高壓軟管、水龍頭及鉆桿柱中心孔,直送至鉆頭的底端,以達(dá)到冷卻鉆頭、將切削下來(lái)的巖屑清除并輸送到地表的目的。在鉆進(jìn)過(guò)程中,如果鉆井泵不能正常工作,就會(huì)發(fā)生井下鉆井事故。本文簡(jiǎn)述了鉆井泵的安裝方法、鉆井泵故障的檢查、。
【關(guān)鍵詞】鉆井泵;安裝;保養(yǎng)
1、鉆井泵的工作原理
鉆井泵是往復(fù)泵的一種,工作時(shí),動(dòng)力機(jī)通過(guò)皮帶、傳動(dòng)軸、齒輪等傳動(dòng)部件帶動(dòng)主軸及固定其上的曲柄旋轉(zhuǎn)。當(dāng)曲柄從水平位置自左向右逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí),活塞向動(dòng)力端移動(dòng),液缸內(nèi)形成真空,吸入池中的液體在液面壓力的作用下,頂開(kāi)吸人閥,進(jìn)入液缸,直到活塞移動(dòng)到右止點(diǎn),這個(gè)工作過(guò)程稱作泵的吸入過(guò)程。曲柄繼續(xù)旋轉(zhuǎn),活塞開(kāi)始向液力端運(yùn)動(dòng),液缸內(nèi)液體受擠壓,壓力升高,吸人閥關(guān)閉,排出閥被頂開(kāi),液體進(jìn)入排出管,直至活塞移動(dòng)到左止點(diǎn),這個(gè)工作過(guò)程稱作泵的排出過(guò)程。江漢油田鉆井隊(duì)使用的是三缸單作用臥式活塞泵。
2、鉆井泵的安裝方法
2.1 鉆井泵的就位。就位前首先檢查基礎(chǔ)平面保持水平偏差不大于3mm,再用2根¢28 mm、長(zhǎng)8m左右的鋼絲繩套分別掛在2臺(tái)吊車的吊鉤上和泵的四角。在專人的指揮下,兩臺(tái)吊車同時(shí)起升,將鉆井泵抬起,清理鉆井泵底座的泥土及雜物并就位。用同樣的方法將另一臺(tái)鉆井泵就位。鉆井泵在就位時(shí)每個(gè)繩頭都要由專人負(fù)責(zé)掛牢;掛繩套人員在把繩套掛好并由吊車?yán)o后,要立即閃開(kāi);吊車的起重臂下嚴(yán)禁人員站立或走動(dòng);指揮人員在鉆井泵就位前要把指揮信號(hào)向吊車司機(jī)交代清楚;鉆井泵就位時(shí),要防止繩套掛壞泵上的附件。
2.2 鉆井泵的安裝。泵應(yīng)盡量水平,水平偏差不超過(guò)3 mm,以利運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)動(dòng)力端潤(rùn)滑油道的正常供油,并保證驅(qū)動(dòng)三角膠帶的正常工作;對(duì)鏈條傳動(dòng)時(shí)要求更為嚴(yán)格,要求泵的拖動(dòng)與聯(lián)動(dòng)機(jī)組底座形成剛性連接;對(duì)于萬(wàn)向軸傳動(dòng)的鉆井泵,泵法蘭不平行度不大于1.5 mm。泵的位置應(yīng)盡量降低,泥漿罐的位置應(yīng)盡量提高,以利吸入。泵的吸入管最好用軟管,最小直徑250 mm,長(zhǎng)度在2.1~3.8 m之間,直而無(wú)90。急彎,以減少吸人管內(nèi)的摩阻及慣性損耗。吸入管下側(cè)應(yīng)高于泥漿罐300 mm以下。吸入管與泥漿罐的聯(lián)接處,不能處于泥漿返回罐內(nèi)時(shí)的正下方,以免吸進(jìn)罐底沉屑。
3、鉆井泵故障的檢查、判斷與處理
3.1 聽(tīng)到動(dòng)力端雜音。首先要檢查十字頭的磨損情況,十字頭間隙是否過(guò)大,十字頭銷軸是否松動(dòng),各處軸承是否磨損嚴(yán)重等;其次檢查介桿與十字頭之間的連接部位是否松動(dòng);檢查偏心軸或連桿軸承是否松動(dòng),曲拐鍵是否磨損。
3.2 聽(tīng)到液力端雜音。液力端雜音可歸結(jié)為機(jī)械類雜音和水擊聲雜音2類。一般情況下,機(jī)械類雜音發(fā)聲部位比較明確,聲音尖細(xì),可聽(tīng)出金屬的鏗鏘聲。若發(fā)出聲音的部位難以確定,那就是水力敲擊。液力端雜音可按下列步驟查明原因:
①泵更換零部件使用后,立即出現(xiàn)機(jī)械雜音,就要檢查下列各項(xiàng):所更換的零部件是否符合規(guī)定,安裝是否正確;各緊固件是否已按要求擰緊。檢查缸套的松緊程度;檢查拉桿螺母以及拉桿與中間介桿配合是否松脫;檢查盤根是否密封;檢查活塞松緊程度是否合適。
②泵在工作一段時(shí)間后出現(xiàn)機(jī)械雜音,要檢查下列各項(xiàng):重新檢查各連接緊固件是否松動(dòng);檢查拉桿的螺紋是否有部分松動(dòng),以致拉桿撞擊缸套的頂缸器。
③水擊雜音只發(fā)生在泵的高速運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,這種現(xiàn)象往往是由于液缸沒(méi)有充滿而造成的:檢查吸入濾清器和吸人管線是否被堵塞;檢查吸人液池面是否過(guò)低,使空氣進(jìn)入了吸入管;檢查吸入管匯各處閥門是否已全部打開(kāi),閥桿處及連接法蘭處是否漏氣;檢查鉆井液溫度是否過(guò)高,氣泡是否過(guò)多;檢查固定閥工作是否正常。在做完上述檢查后,若仍存在水擊雜音,則證明此泵吸人狀況很差,在不能采取正確糾正方法時(shí),要增設(shè)灌注泵。
4、鉆井泵常見(jiàn)故障的處理
4.1 更換鉆井泵缸套。操作步驟:準(zhǔn)備好新缸套、缸套密封圈、活塞總成、扳手、撬杠、榔頭、潤(rùn)滑脂;把新缸套清洗干凈,涂一層潤(rùn)滑脂。倒閥門,卸掉缸蓋螺紋圈,取出缸蓋,放凈閥箱內(nèi)的鉆井液,取出固定閥總成;卸下活塞拉桿與介桿的卡箍,人力盤泵,使介桿置于動(dòng)力端死點(diǎn),卸下噴淋罩,拉出活塞總成。用榔頭砸松并卸下缸套絲扣圈,用撬杠(液壓拔缸器)拔出舊缸套;將閥箱內(nèi)外清洗干凈,各螺紋和密封面涂上潤(rùn)滑脂,將新缸套套上密封圈推人缸套座,上絲扣圈并砸緊;把新活塞總成從泵頭端推入缸套內(nèi),人力盤泵使介桿接觸活塞拉桿卡箍上好卡子,再裝上固定閥總成、缸蓋,旋上缸蓋螺紋圈并用撬杠上緊;裝好噴淋罩,打開(kāi)上水管閥門;倒好回水閥門排空氣,試運(yùn)轉(zhuǎn);正常后倒好閥門,更換完畢。
4.2 更換鉆井泵活塞。操作步驟:準(zhǔn)備好新活塞總成、扳手、撬杠、活塞螺母扳手;停泵放回水,倒好組裝閥門,關(guān)閉泵的上水閥門,卸掉閥箱螺紋圈,取出固定閥總成,放凈閥箱內(nèi)的鉆井液;人力盤泵,使介桿退至缸套室的后部,卸下噴淋罩,再卸下活塞桿卡箍;用撬杠撬出活塞桿;用特制的活塞螺母扳手旋下自鎖螺母,取下舊活塞,裝上新活塞,再上好自鎖螺母;在缸套內(nèi)表面和活塞外表面涂抹潤(rùn)滑脂。將新活塞裝入缸套端部的錐面坡口,再用撬杠頂著缸套室的下凸臺(tái),把活塞撬人缸套;卡好卡箍,裝好噴淋罩及固定閥總成,上緊閥箱螺紋圈,打開(kāi)上水管閥門。
4.3 更換鉆井泵閥座。操作步驟:準(zhǔn)備好撬杠、扳手、液壓拔缸器和相同規(guī)格的新閥座;停泵放回水,倒好組裝閥門,卸開(kāi)閥箱螺紋圈,取出閥總成;裝閥座取出器,使絲杠下端的凸形爪將閥座掛好,套上液壓千斤頂和墊圈,上緊螺帽。裝好手壓泵及傳壓管線,關(guān)閉泄壓閥,上下掀動(dòng)手壓泵手把,壓力上升即可拔出舊閥座;將閥箱內(nèi)外清洗干凈,裝上新閥座、閥總成,旋緊螺紋圈,清理好手工具。
4.4 排除鉆井泵壓力下降的故障。檢查與處理方法:準(zhǔn)備好活動(dòng)扳手、撬杠、榔頭、打松壓筒墊棒、套筒及易損配件若干;檢查壓力表是否失靈,若損壞則需更換;檢查上水管線的密封情況及上水濾網(wǎng),清除雜物,并檢查鉆井液罐內(nèi)的液面高度;檢查缸套、活塞的磨損情況,若缸套、活塞磨損超標(biāo)則需更換;檢查閥體是否被卡住或刺壞,閥座及閥座孔是否刺漏,若閥體或閥座被刺壞則需更換;檢查地面管線、閥門是否有問(wèn)題,若有問(wèn)題應(yīng)及時(shí)解決;若無(wú)問(wèn)題應(yīng)起出井內(nèi)鉆具,檢查鉆桿是否刺漏,鉆頭水眼是否刺壞,鉆頭噴嘴是否脫落等。