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钻井工程的心脏—钻井泵

2016-12-26

如果把整个钻井施工过程比做人体生命活动的话,那么,钻井泵如同人的心脏一样,是钻井液由地面到井底,再由井底返回地面不断循环的源头。钻井泵抽吸循环罐中的钻井液,并以10~30兆帕的压力、每秒20~60升的输送排量,经过地面的高压管汇、水龙带、钻杆、钻头喷嘴到井底,在流经钻头喷嘴时还会形成高压射流,起到破碎岩石、清洁井底、冷却钻头的作用。在用井底螺杆或涡轮钻具钻井时,钻井液是动力钻具的动力源。在钻进过程中若钻井泵不能正常工作、钻井液不能维持循环时,就要发生井下钻井工程事故了,就如同人的心脏停止了跳动一样。

往复泵是石油钻机中常用的一种钻井泵,其作用原理与一般的往复泵完全相同,钻井泵的动力端是一组曲柄、滑块机构,因输送的液体多为泥浆,故又称泥浆泵。钻井泵的分类有很多种,按泵的液缸数可分为双缸泵、三缸泵;按活塞往复一次吸入或排出液体的次数,可分为单作用泵和双作用泵。目前,在国内外的石油钻机中,应用最多的是双缸双作用和三缸单作用活塞式钻井泵。钻井泵工作效率的高低直接影响到钻井的速度和进程,钻井泵的泵阀、活塞、缸套和密封元件,因长时间工作在含有细砂的钻井液中,工作环境和条件十分恶劣,是钻井泵的配件中最薄弱的部分。近年来,我国在科研和制造单位的共同努力下,已研制出一批高质量、高寿命的钻井泵配件,大大提高了钻井泵的工作效率。

20世纪80年代,由于喷射钻井技术的兴起和发展,大马力钻井泵的配套和更新速度大大加快,仅仅用了十多年的时间,泥浆泵已由过去的600马力,提高到目前的800、1000、1300马力,个别的深井钻井队还配套了1600马力的钻井泵。