石油钻采设备及工艺-李振林6-5往复泵的结构和特点.ppt
上传人:涵蓄****09 上传时间:2024-09-10 格式:PPT 页数:46 大小:4.9MB 金币:10 举报 版权申诉
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§6-5往复泵的结构和特点往复泵的主要型式是活塞泵和柱塞泵,活塞泵中以三缸单作用泵和双缸双作用泵为主。柱塞泵主要用于向井底注入高压水,作为注水泵;从地面向井下水力活塞泵注入动力液,作为地面站的动力泵;在固井和压裂酸化设备中用于向井底或地层注入高压水泥液或压裂、酸化液,作为固井泵或压裂泵;等等。。。一、双缸双作用活塞泵双缸双作用往复泵由动力端(驱动部分)和液力端(水力部分)组成。双缸双作用活塞泵的动力端双缸双作用活塞泵的液力端二、三缸双作用活塞泵三、三缸单作用活塞泵三缸单作用活塞泵的特点优点:缸径小,冲程短,冲次较高,在功率相近的条件下,体积小,重量轻。缸套在液缸外部用夹持器(卡箍等)固定,活塞杆与介杆也用夹持器固定,因而拆装方便;活塞杆无需密封,工作寿命长。活塞单面工作,可以从后部喷进冷却液体,对缸套和活塞进行冲洗和润滑,有利于提高缸套与活塞的寿命。泵的流量均匀,压力波动小。三缸单作用泵的主要问题:由于泵的冲次提高导致其自吸能力降低,通常情况下应该配备灌注系统,即由另一台灌注泵向三缸单作用泵的吸入口供给一定压力的液体,这样便增加了附属设备。由于单作用泵活塞的后端外露,且外露圆周比双作用泵活塞杆密封大的多,在自吸的条件下,当处于吸入过程时,液缸内压力降低,假如缸套和活塞配合之处松弛,外部空气有可能进入液缸,从而导致泵工作不平稳,降低容积效率。三缸单作用活塞泵仍然由动力端和液力端组成。四、柱塞泵柱塞泵的用途及代号柱塞泵的工作原理压裂泵固井水泥泵注水用柱塞泵柱塞泵的用途及代号用途:柱塞泵在石油矿场主要作为压裂泵、固井水泥泵和注水泵。它们之间只有压力和流量等性能参数的不同,结构和工作原理并无实质性区别。将压裂液送入井内,并借助高压在油层中造成裂缝,或使原油层裂缝扩大的柱塞泵,称作压裂泵。将水泥浆注入油井,使套管与井壁牢固连接的柱塞泵,称作水泥泵。向井内输送高压水,进入油层驱油和补充地层能量的柱塞泵,称作注水泵。Z柱塞泵的工作原理柱塞泵与活塞泵的区别柱塞泵与活塞泵类似,其主要区别在于往复运动件的密封形式上。活塞泵的活塞直径外表面与钢套内表面紧密配合,活塞的往复运动改变钢套内部容积,实现液体的吸入和排出。柱塞泵的柱塞采用如图所示的密封结构。柱塞泵的工作原理柱塞运动不断改变液缸内的充液容积,实现液体的吸入和排出。布置型式柱塞泵的布置型式有卧式、立式和V型等,缸数有三缸、五缸等。目前石油矿场上使用的多为卧式三缸柱塞泵,结构相对比较简单。柱塞泵的结构特点柱塞密封在泵缸之外,便于拆装、调节,还可以通过冷却液冲洗磨擦表面降低温度。柱塞泵通常由柴油机、电动机作动力;有的在泵外减速,动力直接传递到曲轴上,有的在泵内装有减速机构;曲轴通常采用偏心机构,冲程较短而冲次较高;连杆大头有的采用整体式滚动轴承,如同钻井泵那样,但较多见的还是剖分式滑动轴承,便于安装。压裂泵美国BJ公司122-T型压裂车上佩斯梅克(BJ-Pacemaker)型三缸柱塞泵美国Halliburton公司生产的用于固井、压裂的HT-400型三缸柱塞泵国产3H-8/450型三柱塞泵兰州通用机器厂生产的SNC-2F大型水泥车上配备的专用水泥泵该泵动力端采用曲轴中心线下沉40mm的结构,可以减小十字头的比压和连杆十字头部分的体积。泵体由高强度合金结构钢与铸钢组焊而成。曲轴由高强度合金钢锻压后,切削成三拐曲柄偏心盘结构,连杆大头采用双金属耐磨合金轴承,小头采用特殊青铜制成的耐磨滑动轴承。泵的液力端为直通型,采用三块阀箱独立结构,排出流道采用合金锻压后切削而成的汇流块,偏置于液力端的前端面。吸入阀有组合式和整体式两种。柱塞采用空心结构,由弹性杆与十字头连接,冲程长度180mm。柱塞采用V型橡胶自紧式密封。动力端与液力端之间设有油池,柱塞沉浸在机油中,借以冷却和润滑柱塞。为了提高泵的效率,同时为了满足注水压力进一步提高的需要,油田注水中,有些场合以柱塞泵代替离心泵,用于向井内注入高压液体,借以驱油,提高油田采油量。大港油田制造的3H-8/450型高压三缸柱塞泵:其性能与结构等,同美国生产的TA5及4JC-3型柱塞泵相近。国产3H-8/450型三柱塞泵,冲程长度127mm,冲次370min-1;5级柱塞,57~35mm,相应工作压力17.2~45.7MPa,流量21.6~8.1m/h;装机功率110kw。HT-400型三缸柱塞泵冲程长度为8’’,最高冲次为275min-1。泵的动力端为蜗轮蜗杆传动一种是圆柱蜗杆传动,传动比8.6;另一种是球面蜗杆传动,传动比8.4。蜗轮副安装有左右之分,面向液力端,蜗轮副在右手边的为右向动,在左手边的为左向动。蜗轮通过一套浮动机构(外齿板、内齿套