石油钻井泥浆泵的维修方法分析

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石油钻井泥浆泵的维修方法分析

作者：袁维运

来源：《中国石油和化工标准与质量》2013年第10期

【摘要】泥浆泵主要应用于石油钻井领域中，其主要作用是在钻探过程中将水或者泥浆等冲洗物往钻孔里输送，是石油钻探设备中的关键组成部分之一。本文主要从泥浆泵工作原理角度出发，分析其常见的故障，并就其维修注意事项进行探讨。

【关键词】泥浆泵工作原理维修分析

1 前言

泥浆循环系统是钻井作业进行必然会遇到的一个环节，且泥浆泵是其最为关键的设备之一，在钻井作业中发挥着重要的作用。泥浆的主要任务是向钻孔中输送泥浆等冲洗液，且泥浆通常情况下粘性很高、砂含量多、压力大，并具有不同程度的腐蚀性，因此容易使泥浆泵的缸套出现磨损现象，不仅对泥浆泵寿命产生一定的影响，同时影响钻井作业进度的推进。所以详细对泥浆泵工作原理进行分析、找出能够对故障进行有效处理的维修方法尤为关键。

2 泥浆泵的工作原理分析

泥浆泵从宏观角度上来讲主要由两大部分组成，即动力端以及液力端，且动力端组成部分主要包括偏心轮、曲柄、十字头等，而液力端则主要包括吸入阀、活塞、吸入管、排出阀等。

泥浆泵工作进行时，主动轴和曲柄便可利用链轮（或皮带轮）等部件传输而来的发动机动力得以转动。曲柄于水平面上180度逆时旋转直至使活塞向最右端方向移动完毕的过程称之为泥浆泵的吸入过程。吸入过程完成后接下来便是排出过程的进行，也就是活塞向最右端移动完毕后开始向左方向移动，排出阀由于缸内液体受到活塞推压而引起压力增大在吸入法关闭后而被推开，随后液体随着活塞向最右端移动而全部被挤出。泥浆泵的吸入和排除过程是随着曲柄的持续旋转而不断进行的。

泥浆泵在石油钻探过程中不仅负责把泥浆等冲洗液通过钻头的钻入向井下注入，并且起着给钻头降温、冲洗钻具、推动钻头钻进、对井壁进行固着的作用，同时还具有着将钻后产生的岩屑在钻孔内清除并运上地面的作用。钻头降温作用的主要原理为，钻探进行中，借助一定的压力将冲洗液如泥浆、清水或者聚合物等装入高压软管内，并经过水龙头和钻杆柱中心孔输送到钻头的最前端，钻探进行时钻头会与岩层、泥土发生摩擦而产生热量，而此刻清洗液便可以达到给钻头降温、使钻头冷却的目的，从而避免钻头过热产生使磨损度加大。泥浆泵类型通常选择柱塞式或者活塞式的，曲轴通过动力机的带动而旋转，柱塞或者活塞在曲轴的带动下进行往复运动，此情况下曲轴的带动作用主要通过十字头来实现。清洗液在吸入与排出阀的作用下达到被压送并对钻孔进行清洗的目的。