成 強(qiáng)

（大慶油田鉆探工程公司鉆井一公司，黑龍江大慶 163000）

0 引言

對(duì)于泥漿泵的維護(hù)不僅需要在使用過程中對(duì)可能存在的故障加以了解，并掌握解決方法，同時(shí)在日常工作中需要做好維護(hù)保養(yǎng)，確保泥漿泵使用質(zhì)量。

1 泥漿泵分類

（1）按照缸數(shù)，泥漿泵可分為單缸泵、雙缸泵以及三缸泵。

（2）按照作用，泥漿泵可為單作用和雙作用兩種：?jiǎn)巫饔檬侵富钊M(jìn)行一次往復(fù)，進(jìn)行一次排出和吸入；雙作用為活塞將泵液缸分為兩個(gè)缸室，每個(gè)缸室內(nèi)均有排出閥和吸入閥，活塞進(jìn)行一次往復(fù)則進(jìn)行兩次排出和吸入。按照活塞形式分為柱塞泵和活塞泵。

（3）按照泵液缸的布置形式，泥漿泵可分為立式泵和臥式泵。

2 泥漿泵工作原理

泥漿泵屬于配置縱向鉆孔泥漿輸送活塞式往復(fù)泵，與常規(guī)往復(fù)泵的工作原理相似。其中，泥漿泵主要有動(dòng)力端和液力端兩部分組成，動(dòng)力端主要由連桿、曲柄、偏心軸組成，而液力端主要由吸入閥、排出閥、吸入管、活塞、泵缸組成。在石油行業(yè)中，進(jìn)行鉆井作業(yè)時(shí)，鉆頭鉆進(jìn)過程中需要泥漿隨鉆頭進(jìn)入作用空間，在整個(gè)鉆進(jìn)過程中泥漿泵發(fā)揮著重要作用。為確保鉆進(jìn)施工的順利進(jìn)行，需要泥漿泵在作業(yè)時(shí)對(duì)鉆頭進(jìn)行冷卻、驅(qū)動(dòng)鉆進(jìn)以及清洗鉆機(jī)，同時(shí)將作業(yè)產(chǎn)生的巖體碎屑帶出作業(yè)井。在實(shí)際施工中，一般情況下通過正循環(huán)方式進(jìn)行鉆探施工，保證足夠的壓力，充分應(yīng)用中心鉆、高壓軟管、水龍頭等設(shè)備。泥漿泵可以將沖洗液、泥漿輸送至鉆井前沿，實(shí)現(xiàn)破碎巖層、驅(qū)動(dòng)鉆進(jìn)、冷卻鉆頭作用，并將碎屑帶出，較為常用的泥漿泵為柱塞式泥漿泵和活塞式泥漿泵。在鉆進(jìn)過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)提供足夠的動(dòng)力，帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，之后曲軸為柱塞或者活塞提供扭矩進(jìn)行往復(fù)運(yùn)行。在鉆進(jìn)過程中排出閥和吸入閥交替打開與關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)泥漿輸送與循環(huán)沖洗。

具體工作流程：發(fā)動(dòng)力提供動(dòng)力通過鏈輪或者皮帶輪帶動(dòng)曲柄以及主動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，曲柄由水平位置進(jìn)行逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，活塞移動(dòng)到下至點(diǎn)，曲柄此時(shí)旋轉(zhuǎn)180°，此過程為吸入過程；之后活塞向左上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，泵液缸內(nèi)液體壓力升高，關(guān)閉吸入閥，推開吸入閥，活塞擠出泵液，活塞移動(dòng)至上止點(diǎn)液體全部排出，此過程為吸入過程。曲柄連續(xù)性旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)泵的排出和吸入[1]。

3 石油鉆井泥漿泵維修工作存在的問題

3.1 維護(hù)工作開展力度不足

在石油鉆井泥漿泵維護(hù)工作中存在的主要問題是維護(hù)工作不及時(shí)、固定維護(hù)開展不足等。由于受多種因素的影響，鉆井泥漿泵維護(hù)工作無法充分落實(shí)。在實(shí)際工作鉆井工作中，往往泥漿泵出現(xiàn)問題后才開展相應(yīng)的維護(hù)工作，這會(huì)影響鉆井施工的有序開展。因?yàn)榫S護(hù)工作開展力度不足，故障會(huì)對(duì)泥漿泵造成嚴(yán)重?fù)p壞，縮減其使用年限。一旦設(shè)備發(fā)生故障通常需要進(jìn)行大規(guī)模的維護(hù)，增加維護(hù)成本，對(duì)石油企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益造成一定影響。另外，因?yàn)橹匾暢潭炔桓?，沒有根據(jù)鉆井施工需求制定相應(yīng)的維護(hù)管理制度，導(dǎo)致泥漿泵維護(hù)工作的開展無章可循、無據(jù)可依，影響鉆井生產(chǎn)作業(yè)正常進(jìn)行。

3.2 防護(hù)工作不到位

鉆井施工的環(huán)境較為復(fù)雜、惡劣，有腐蝕性氣體、粉塵大、濕度高等特點(diǎn)，因此在施工過程中需要做好泥漿泵的防潮、除銹、防塵、封存工作，否則將對(duì)泥漿泵造成嚴(yán)重的損壞與腐蝕。在施工過程中，維護(hù)工作獨(dú)立存在，即使用者不負(fù)責(zé)泥漿泵的維護(hù)工作、維護(hù)人員不負(fù)責(zé)泥漿泵改造更新，維護(hù)工作設(shè)置過于分散，這不僅會(huì)導(dǎo)致管理工作不能有效開展，還會(huì)使泥漿泵存在的技術(shù)問題、耗能問題、質(zhì)量問題以及費(fèi)用問題無法進(jìn)行統(tǒng)一劃分，導(dǎo)致泥漿泵頻繁出現(xiàn)故障，影響鉆井工作進(jìn)展。

3.3 維護(hù)人員綜合素質(zhì)較差

現(xiàn)在部分石油企業(yè)過于注重經(jīng)濟(jì)效益的提升，而忽略了相關(guān)設(shè)備的維護(hù)管理，因?yàn)橹匾暢潭炔蛔悖瑢?duì)于維護(hù)人員的聘用只是對(duì)其學(xué)歷進(jìn)行判斷、沒有進(jìn)行技能水平審查。維護(hù)人員只能進(jìn)行基本故障維護(hù)，出現(xiàn)比較復(fù)雜的問題時(shí)企業(yè)需要通過外包方式聘用企業(yè)外人員進(jìn)行維護(hù)，增加設(shè)備維護(hù)管理費(fèi)用。另外，企業(yè)沒有開展維護(hù)人員上崗前的培訓(xùn)工作，維護(hù)人員平均技能水平偏低。最后，高理論知識(shí)儲(chǔ)備、高技能水平維護(hù)人員稀缺，導(dǎo)致泥漿泵維護(hù)工作無法有效開展。

4 泥漿泵常見故障及維護(hù)方式

4.1 口環(huán)和葉輪

葉輪故障大部分是因?yàn)闅怏w腐蝕、固體吸入、金屬損壞等因素引起的，口環(huán)故障則多數(shù)是因?yàn)榘惭b穿量不當(dāng)導(dǎo)致的磨損損壞，葉輪背帽松動(dòng)也可能導(dǎo)致口環(huán)損壞。口環(huán)和葉輪故障，往往通過更換的方式進(jìn)行維護(hù)。

4.2 機(jī)械密封

機(jī)械密封的主要作用是避免液體漏出，機(jī)械密封損壞導(dǎo)致滲漏故障占全部泵滲漏情況50%，將會(huì)對(duì)泥漿泵運(yùn)行產(chǎn)生直接影響，泵轉(zhuǎn)子將會(huì)出現(xiàn)較大的軸向竄動(dòng)。安裝機(jī)械密封時(shí)，要確保軸向竄動(dòng)控制在0.1 mm，輔助密封和周過盈量要適中，確保徑向密封的同時(shí)動(dòng)環(huán)裝配能夠靈活移動(dòng)。

4.3 泵軸

泵軸屬于轉(zhuǎn)子核心零件，上面裝有軸套、葉輪等，在泵體中高速旋轉(zhuǎn)。如果泵軸彎曲或泵軸與軸承座同軸度存在較大偏差，就會(huì)導(dǎo)致葉輪、密封環(huán)、泵殼、導(dǎo)葉輪出現(xiàn)嚴(yán)重磨損，同時(shí)泵體將會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)，增加軸向推力。如果泵殼未發(fā)生破裂且彎曲度大于0.06 mm，則可以通過螺旋壓力機(jī)進(jìn)行校直恢復(fù)使用。一旦泵軸出現(xiàn)嚴(yán)重磨損，則可以通過補(bǔ)焊方式進(jìn)行修復(fù)。

4.4 聯(lián)軸器間隙

泥漿泵在運(yùn)行過程中，平衡盤不斷磨損，轉(zhuǎn)子將向吸入口方向位移，因此，在檢修泥漿泵時(shí)需要調(diào)整聯(lián)軸器間隙?？紤]到泵軸的熱脹冷縮問題，要確保聯(lián)軸器間隙比規(guī)定值大2～3 mm。

4.5 平衡裝置

當(dāng)平衡盤和平衡環(huán)磨損超過2 mm、表面凹凸不平時(shí)，則需要首先對(duì)泵殼凹槽進(jìn)行補(bǔ)焊研磨，在平衡環(huán)和泵殼結(jié)合位置加3 mm厚聚四氟乙烯墊片，這樣能有效避免補(bǔ)焊之后手工研磨導(dǎo)致表面不平所引發(fā)的問題，同時(shí)墊片要選擇硬度適中的材料。如果磨損情況過于嚴(yán)重，則需要更換平衡盤和平衡環(huán)。

5 石油鉆井泥漿泵的維修方法

5.1 規(guī)范泥漿泵使用

在鉆井施工中泥漿泵能夠有效提升鉆進(jìn)效率，降低孔內(nèi)事故發(fā)生概率，為實(shí)現(xiàn)泥漿泵的正常穩(wěn)定使用，需要端正工作態(tài)度，對(duì)泥漿泵進(jìn)行認(rèn)真維護(hù)管理。首先需要檢查泥漿泵的各個(gè)零件，確保隨泵工具以及防護(hù)罩齊全，一旦出現(xiàn)故障能及時(shí)找出故障發(fā)生部位，在第一時(shí)間開展維護(hù)工作。其次要確保泥漿泵的技術(shù)狀況和性能良好，各個(gè)零件無界響、無松曠、無沖擊、開關(guān)靈活，設(shè)備密封良好，安全閥可靠靈活。然后確保泵在額定功率內(nèi)運(yùn)行，確保各個(gè)齒輪嚙合良好、軸承潤滑良好。最后，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行過程中外殼溫度低于50℃，在天氣炎熱情況下需要做好遮陽工作，并構(gòu)建維護(hù)檔案、做好泥漿泵的維護(hù)記錄。

在鉆井施工現(xiàn)場(chǎng)安裝泥漿泵時(shí)，需要確保安裝地面平整、堅(jiān)實(shí)，并使用地腳螺栓固定，需要通過測(cè)線對(duì)中間軸、發(fā)動(dòng)機(jī)檢查，觀察傳動(dòng)皮帶的位置，檢查皮帶輪平行度。在使用前需要再次檢查泵各個(gè)零件、部件的緊固情況，例如，檢查十字頭和拉桿連接情況，十字頭套筒、滑套以及拉桿軸瓦配合度；檢查排出閥、吸入閥情況，觀察濾水器活閥狀態(tài)、進(jìn)水孔通暢情況；檢查離合器，使用前確保曲軸箱內(nèi)、軸承加有足夠的潤滑油；檢查壓力表、三通水門、安全閥反應(yīng)靈敏度；檢查密封件密封情況，如果存在漏氣情況需要及時(shí)對(duì)部件進(jìn)行更換，并對(duì)液壓油情況進(jìn)行檢查；盤活皮帶輪，檢查裝配情況，對(duì)活塞的松緊度進(jìn)行調(diào)整。在開泵前需要通過吸入閥向吸入室和吸水管內(nèi)引水，將離合器手柄置于皮帶輪中轉(zhuǎn)位置。開機(jī)時(shí)要觀察皮帶輪旋轉(zhuǎn)方向，確保旋轉(zhuǎn)方向與指示方向一致。如果出現(xiàn)皮帶輪反轉(zhuǎn)則可能是三相電接反，對(duì)三相電接線進(jìn)行調(diào)整即可解決問題。

5.2 通過先進(jìn)技術(shù)修復(fù)泥漿泵

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，堵漏技術(shù)、無電焊接技術(shù)、納米顆粒復(fù)合電刷鍍技術(shù)、高速電弧噴涂技術(shù)、納米固體潤滑干膜技術(shù)、劃傷快速填補(bǔ)技術(shù)、納米減摩與原位動(dòng)態(tài)自修復(fù)技術(shù)、離子復(fù)合滲技術(shù)、結(jié)構(gòu)貼片修復(fù)技術(shù)、耐磨修補(bǔ)技術(shù)等逐漸應(yīng)用至泥漿泵維護(hù)工作中，先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于實(shí)現(xiàn)泥漿泵維護(hù)信息化、智能化、自動(dòng)化發(fā)展等有重要作用。

5.3 泥漿泵的保養(yǎng)

（1）需要檢查泥漿泵各個(gè)運(yùn)動(dòng)零件潤滑情況，曲軸箱需要定期換油、加油，在進(jìn)行換油、加油時(shí)需要使用無雜質(zhì)潤滑油。

（2）使用泥漿泵時(shí)，需要確保運(yùn)行過程中無異響，對(duì)泵密封松緊程度進(jìn)行調(diào)整，不可存在泄漏情況。確保泥漿泵離合器處于正常運(yùn)行狀態(tài)，不可將潤滑油滴落到離合盤上。在使用時(shí)需要確保濾水器沉浸儲(chǔ)水池沖洗液面下0.2 m，與池底距離保持在0.3 m，在濾水器上包裹過濾裝置，避免雜物吸入。

（3）需要定期清理泥漿泵，在清洗過程中避免將沖洗液沖洗至曲軸箱和其他零部件上。

（4）當(dāng)泥漿泵長時(shí)間停止使用時(shí)需要放出泵內(nèi)的油和水，徹底清理泵零件上的泥土，并在安全閥內(nèi)孔、頂套、缸套、栓塞桿、拉桿、十字頭上涂抹黃油[2]。

5.4 加強(qiáng)泥漿泵維護(hù)重視度

首先，石油企業(yè)需要加強(qiáng)重視，在提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)認(rèn)識(shí)泥漿泵維護(hù)管理的重要性。定期開展泥漿泵維護(hù)工作能夠有效避免泥漿泵在使用過程中頻繁故障，降低故障發(fā)生概率，減少嚴(yán)重故障發(fā)生次數(shù)，確保鉆井施工順利開展的同時(shí)減少設(shè)備維護(hù)成本。

其次，企業(yè)需要對(duì)泥漿泵使用、維護(hù)工作進(jìn)行整合，確保泥漿泵在使用過程中如果出現(xiàn)問題能夠及時(shí)進(jìn)行故障處理。

最后，企業(yè)需要積極開展定期培訓(xùn)工作，邀請(qǐng)?jiān)O(shè)備供應(yīng)商或者相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜仪巴S護(hù)部門進(jìn)行培訓(xùn)工作，維護(hù)人員需要對(duì)日常工作中遇到的問題進(jìn)行記錄，在培訓(xùn)講座中咨詢相關(guān)問題，不斷提升自身技能水平。另外，在人員聘用方面，企業(yè)不可單一要求其具備較高的文化水平，同時(shí)還要對(duì)其技能水平進(jìn)行審查，確保其在泥漿泵維護(hù)工作中能從容應(yīng)對(duì)、規(guī)范操作。

6 總結(jié)

在石油鉆井施工中，因?yàn)槭┕きh(huán)境惡劣，泥漿泵設(shè)備會(huì)出現(xiàn)不同程度的腐蝕問題，在長期的使用過程中難免出現(xiàn)故障或問題。因此，需要做好日常維護(hù)工作，對(duì)常見故障加以充分了解，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)能夠及時(shí)采取相應(yīng)措施加以解決。石油企業(yè)需要加強(qiáng)人員的培訓(xùn)工作，提升人員的維護(hù)技能，為鉆井工作的有效開展提供保障。