钻井泵基础知识
石油钻井机械基础知识
石油钻井机械基础知识目录一、基本概念 (2)1.1 石油钻井 (2)1.2 机械钻井 (3)二、钻井设备 (5)2.1 钻井泵 (6)2.2 钻井电机 (8)2.3 离心泵 (9)2.4 传动系统 (10)2.5 井架与底座 (11)三、钻井工具 (12)四、钻井工艺 (14)4.1 钻前准备 (15)4.2 钻进技术 (16)4.3 下井工具 (18)4.4 特殊钻井工艺 (19)五、安全与环保 (20)5.1 安全规定 (21)5.2 环保要求 (22)六、维护与保养 (23)6.1 日常检查 (25)6.2 定期保养 (26)6.3 故障排除 (28)七、发展趋势 (29)7.1 新技术应用 (31)7.2 节能减排 (32)7.3 智能化发展 (33)一、基本概念石油钻井机械是石油勘探开发过程中不可或缺的工具，其主要功能是用于钻探地层以获取油气资源。
这些机械包括钻头、钻柱、钻机、泥浆泵等关键设备，它们共同协作，确保钻井过程的顺利进行。
钻头：钻头是石油钻井过程中的关键部件，其设计与材料的选择直接影响到钻井效率和钻探成本。
现代钻头通常采用高强度材料制造，并经过精密的设计，以确保在复杂地层中的高效钻进。
钻柱：钻柱是由多根钻杆连接而成的圆柱形结构，用于传递钻井动力和承受钻井过程中的巨大扭矩。
钻柱的长度和强度对于钻井深度和安全性至关重要。
钻机：钻机是石油钻井机械的核心部分，负责提供钻井所需的动力和控制系统。
钻机的类型多样，包括旋转钻机、顶驱钻机、钻井泵等，它们各自适用于不同的钻井环境和需求。
泥浆泵：泥浆泵是石油钻井过程中的重要设备，其主要功能是将水和添加剂混合成泥浆，以润滑钻头、冷却钻具并携带出钻探产生的岩屑。
泥浆泵的性能直接影响到钻井的效率和质量。
1.1 石油钻井裸眼钻井：指在地表直接进行的钻井作业。
这种类型的钻井主要用于获取地表岩层的地质资料，以便为后续的开发提供依据。
牙轮钻井：采用牙轮钻头进行钻井作业，适用于软、中硬岩层的钻探。
钻井泵技术参数
钻井泵技术参数---1. 引言本文档旨在介绍钻井泵的技术参数，包括其主要参数、使用范围、性能特点等，以便用户能够更好地了解和选择适合自己需求的钻井泵。
2. 技术参数以下是钻井泵的主要技术参数：- 泵量 (Flow Rate)：钻井泵的泵量是指单位时间内泵送的液体体积，通常以升/分钟 (L/min) 或加仑/分钟 (GPM) 表示。
泵量的选择应根据钻井井深、井眼直径等因素进行合理计算和确定。
泵量(Flow Rate)：钻井泵的泵量是指单位时间内泵送的液体体积，通常以升/分钟 (L/min) 或加仑/分钟 (GPM) 表示。
泵量的选择应根据钻井井深、井眼直径等因素进行合理计算和确定。
- 压力 (Pressure)：钻井泵的压力是指泵送液体所产生的压力，通常以千帕 (kPa) 或磅力/平方英寸 (psi) 表示。
压力的选择应考虑到钻井井深、井眼直径、钻头类型等因素，以保证正常的钻井作业。
压力 (Pressure)：钻井泵的压力是指泵送液体所产生的压力，通常以千帕 (kPa) 或磅力/平方英寸 (psi) 表示。
压力的选择应考虑到钻井井深、井眼直径、钻头类型等因素，以保证正常的钻井作业。
- 功率 (Power)：钻井泵的功率是指供给泵所需的电力或燃料能力，通常以千瓦 (kW) 或马力 (hp) 表示。
功率的选择应根据钻井泵的工作条件、使用环境、电力供给能力等因素进行合理计算和确定。
功率 (Power)：钻井泵的功率是指供给泵所需的电力或燃料能力，通常以千瓦 (kW) 或马力 (hp) 表示。
功率的选择应根据钻井泵的工作条件、使用环境、电力供给能力等因素进行合理计算和确定。
- 转速 (Speed)：钻井泵的转速是指泵体每单位时间内旋转一周的次数，通常以转/分钟 (RPM) 表示。
转速的选择应根据钻井泵的设计参数和使用要求进行合理确定，以保证泵的稳定运行和长寿命。
转速 (Speed)：钻井泵的转速是指泵体每单位时间内旋转一周的次数，通常以转/分钟 (RPM) 表示。
钻井泵 多图讲解[知识荟萃]
![钻井泵 多图讲解[知识荟萃]](https://img.taocdn.com/s3/m/47292f866bd97f192279e9bb.png)
压力为 4.5MPa（650psi）
★ 注意：
☆ a.充气时仅能使用压缩氮气或压缩空气——不能用 氧气或氢气等易燃易爆气
体。
☆ b.在保养空气包时必须停泵，并保证空气包排空 气体。不能依靠压力表来判断，
因残余压力较小，压力表无法显示，但此低压
也会导致事故发生！ 行业重点
28
3) 辅助管路及安全阀 辅助管路与排出 管汇是法兰连接， 此管汇与排出空 气包①剪销安全 阀③和压力表② 连接。
5－缸套压盖
6－缸套
7－缸套锁紧环
8－活塞杆
9－活塞
10－活塞密封
11－螺母
12－定位盘
13－阀杆导向器
14－插板
15－缸盖密封圈
16－缸盖堵头
17－缸盖
18－阀盖密封圈
19－挡泥盘
20－阀盖
21－液缸
22－吸入阀
行业重点
19
★ 泵阀与阀座
1－压紧螺母 2－橡皮垫 3－阀体 4－阀座 5－导向翼 6－弹簧
钻井泵工作原理示意图
1－曲柄或曲轴 2－连杆 3－十字头 4－活塞 5－缸套 6－排出阀 7－排出四通 8－排出空气包 9－排出管 10－阀箱（液缸） 11－吸入阀 12－吸入管 13－主动轴
行业重点
12
（2）钻井泵代号：
★ F－1600
F――表示“F”系列卧式三缸单作用泵；
1600――表示泵的输入功率为1600 HP。
行业重点
20
● 缸套、活塞组
缸套用缸套压盖与耐 磨盘连接。
活塞用螺母与活塞杆 连接。
活塞杆用卡箍与中间 拉杆连接，以传递直 线运动。
★注意：各处的连接 必须可靠。
行业重点
钻井泵知识
钻井泵一．钻井泵的结构；1. 液力端；（1）上水；缸盖，缸盖堵头，垫子，插板（斜铁），阀杆导向器，弹簧，阀尔体，阀尔座(2)排水; 缸盖，阀盖，垫子，弹簧，阀尔体，阀尔座(3) 缸套；（1）活塞；卡箍，活塞杆，密封圈，活塞，活塞螺母（2）缸套；缸套压盖（缸套丝扣圈），缸套锁紧环，缸套，缸套垫子，耐磨盘（4）阀尔箱(冷缸)（5）空气包总成；气囊，盖，截止阀，气压表2，动力端；传动轴，齿轮，曲轴连杆，十字拉杆，二，空气包的作用与要求；1，作用；减小因钻井泵瞬时排量变化而产生的压力波动，使泵压平稳，保护设备不致因剧烈震动而造成损坏。
2. 要求；空气包胶囊要求充氮气或惰性气体，在没有情况上可用空气代替，严禁充入氧气或可燃气体。
充气压力为最高工作压力的20%-30%，最高充气压力6MPa,最低为2.5MPa。
三，安全阀1.分类；(1).销钉式(2)，杆杆销钉式(3)，弹簧式2.使用要求；(1).泄压管因固定牢固，使用管径不小于60mm的无缝钢管，出口弯度因大于150度(2).安全销钉规格必须符合标准，不得以其它材料代替。
(3).销钉定位范围；10，15，20，26，32, 38 MPa .四，钻井泵使用要求；1），开泵前检查安全阀，泵压表是否符合要求，各连接螺丝是否上紧，润滑油是否加够，高低压管汇闸门是否开关正确，皮带轮护罩固定是否齐全牢靠，冷却水油道是否畅通空气包压力是否符合要求。
2），开泵时必须与操作人员联系，确认无误时才能开泵。
3），开泵时高压管汇,安全阀泄压管方向及传动部位不准有人，当钻井泵正常运转，水眼顶通，泵压正常后方可进入泵区。
4），泵运转过程中，要经常观察泵压表变化以及给个部位有无响声。
5），运转中常检查十字头划板油孔是否畅通。
6），开泵后若要修泵时，须摘开离合器，挂警示牌或专人监护。
7），泵运转中，各轴承部位温度最高不得超过80度。
8）启动后应做到“五观察”，“三不离”。
五观察；泵内有无杂声与刺声；十字头和各轴承润滑情况有无异常；泵压变化有无异常；活塞与缸套有无刺漏，冷却系统是否正常，三不离；井下不正常时不离岗位；每次摘挂泵时不离岗位；检修泵时不离岗位。
钻井泵
16－螺栓 (R1)－双头螺栓 (R2)－螺母 (R3)－双头螺径 (R4)－螺母
2) 空气包的结构原理
● 空气包的结构类型
● 空气包的使用
正确安装及使用空气包，可以有效地减少排出系统 的压力波动，从而获得更加均匀的液流。为了使气 囊获得高的寿命，经常使泵的压力与气囊预充氮气 压力保持建议的比例。
的机械能转化为钻井液的液体能输出 对外做功，完成钻井液的吸入和排出。 ★ 主要结构：液缸、缸套、活塞、活塞杆、
吸入阀、排出阀
1－耐磨盘密封 2－耐磨盘 3－缸套法兰 4－缸套密封圈 5－缸套压盖 6－缸套 7－缸套锁紧环 8－活塞杆 9－活塞 10－活塞密封 11－螺母 12－定位盘 13－阀杆导向器 14－插板 15－缸盖密封圈 16－缸盖堵头 17－缸盖 18－阀盖密封圈 19－挡泥盘 20－阀盖 21－液缸 22－吸入阀
设备运行
★ 机油润滑泵的压力是否在要求以内。 ★ 听判液力端是否有水平或垂直方向异声。 ★ 观察卡箍螺栓是否松退，活塞运行时尾部
是否刺漏泥浆。 ★ 观察缸套法兰座、缸套压盖座、液缸上部
阀压盖三处警告显示孔是否 泄漏泥浆。 ★ 观察缸套是否晃动或松退、移动。
6)设 备 运 行 ★ 观察泵压是否稳定、水龙带是否摆动。 ★ 测试主动轴轴承、曲轴轴承处及机架有无局部过
最高频率 76 (Hz)
风机电机功率 15 (kW)
额定电压 600 (V)
电机尺寸：
额定电流 最大电流 额定转矩
1382.8 (A) 2073.4 (A) 11471.7 (N·m)
5钻井泵
一、往复泵的组成及工作原理 吸入过程： 曲柄逆时针旋转（00~1800）， 带动活塞向右移动，液缸内形成 真空，液体在液面压力Pa的作用 下，顶开吸入阀，进入液缸。 排出过程： 曲柄继续旋转（1800~3600）， 带动活塞向左移动，液缸内液体 被挤压，压力升高，吸入阀关闭， 排出阀顶开，液体进入排出管。 曲柄连续旋转，不断形成吸入 和排出过程。液体源源不断地排 出。
钻井机械
第五章 钻井泵
我国三大钻井泵生产厂家生产的三缸钻井泵有： 兰石：3NB-1300C 3NB-1600F 宝石：F-500 F-800 F-1000 F-1300 F-1600 成都石油总机厂：CSF-800 CSF-1000 CSF-1300 CSF-1600
钻井机械
第五章 钻井泵
三、钻井泵的基本参数
钻井机械
第五章 钻井泵
空气包气囊内一般充以惰性气体，如氮气或空气，充气预压力 视泵的工作压力而定。对于钻井排出空气包，充气压力一般为 4～7 MPa；对于吸人空气包，充气压力为排出压力的80％左右。
钻井机械
第五章 钻井泵
五、安全阀 往复泵在高压下工作，为保证安全，在排出口处安全阀，以便将泵的极限压 力控制在允许的范围内。 常见的安全阀有：销钉剪切式、膜片式、弹簧式等安全阀。 如图所示：其活塞或膜片下端作用着高压液体，当压力到达一定值后，活 塞推动连杆，切断销钉，活塞上移，或膜片破裂，高压液体由安全阀排出口 进入吸入池或大气空间，达到泄压保安全的目的。 杠杆剪切式安全阀只需要同一种材料和同一截面的销钉，对于不同的压力 规定值，改变安全销钉的位置即可；销钉距力的作用点越远，承受的压力越 高。 销钉剪切式安全阀的结构简单，拆卸容易，但安全销钉的材料、尺寸及加 工工艺必须恰当，还要防止安全阀的活塞和导杆在缸套内锈蚀，否则灵敏度 降低，不能准确地控制排出压力；当安全阀打开后，必须停泵更换安全销。
钻井泵 Microsoft Word 文档
泥浆泵一．泥浆泵是循环系统的关键设备，它的作用就是为钻井液的循环提供必要的能量，既以一定的压力和流量，将具有一定密度和粘度的钻井液输进钻具来完成整个循环过程。
二．泥浆泵的结构及工作原理：1，泥浆泵主要由液力端和动力端两大部分组成；液力端包括缸体、活塞、吸入阀、排出阀等部件。
动力端包括传动轴、齿轮、曲柄连杆机构等部件；动力通过皮带（链条，万向轴）带动泵的主轴旋转，再通过曲柄连杆机构使活塞移动，缸内形成负压，上水池内的液体在大气压力作用下，顶开吸入阀进入缸内，直到活塞运动到行程顶端完成吸入过程。
活塞开始向凡尔端运动，缸内液体受到活塞的挤压而压力升高，吸入阀关闭，排出阀被顶开，液体被活塞推出排出阀经排出管进入高压管汇，完成排出过程。
2，空气包作用：泥浆空气包是为减小因泥浆泵瞬时排量变化而产生压力波动，使泵压平稳，保护设备不至因剧烈震动而造成损坏的装置。
它主要由壳体和橡胶囊组成，胶囊上口被固定在壳体上，工作时随排出压力的变化，胶囊底部上下运动，以储存或挤出液体。
通过充气阀向空气包内充入一定压力的氮气，有气压表可显示充气压力的大小及工作时包内压力的变化情况。
空气包的工作原理：泥浆泵活塞处于排出过程时，排出管内流体流速加快，压力也随之升高，当压力大于空气包气室内的压力时，气囊被压缩，部分流体进入空气包。
当活塞处于吸入过程，排出管内液体压力小于空气包气室内的压力时，气囊开始膨胀，挤出空气包内的流体，随着排出和吸入过程的不断重复进行，空气包不断交替地储存和排出液体，自动调节排出管中的流体速度和压力，从而稳定流体的压力波动，达到稳定泵压的目的空气包只能充氮气，严禁充易燃易爆气体，充气压力为工作压力的30%；最高压力为6.0Mpa，最低压力不小于2.5Mpa，三．泥浆泵操作规程1、检查泵压表、安全阀剪切销钉应齐全、符合要求。
油位符合刻度范围内，冷却水量充足、管线无阻塞。
2、预压空气包内应充入氮气或空气，检查空气包的充气压力最大充气压力不应超过6.0MPa，最低不得低于2.5 MPa。
钻井泵基础必学知识点
钻井泵基础必学知识点
1. 钻井泵的定义：钻井泵是一种用于将钻井液从地面经钻井管道输送
到井底并通过钻杆、钻头喷洒到井底的工具。
2. 钻井泵的分类：根据泵的工作方式和结构特点，钻井泵可分为柱塞
式泵、螺杆式泵、离心式泵等。
3. 钻井泵的组成部分：
- 主泵：负责将钻井液从地面输送到井底。
- 驱动机构：提供动力给主泵，常见的有柴油机、电动机等。
- 液体循环系统：包括钻井液槽、搅拌器、泵送管道等，用于循环和
输送钻井液。
- 控制系统：用于控制和调节钻井泵的工作状态和参数，如流量、压
力等。
4. 钻井泵的工作原理：钻井泵通过主泵将钻井液从地面输送到井底，
再通过钻杆和钻头喷洒到井底形成循环。
钻井液经过井底的钻头，带
走岩屑和温度升高等，然后返回地面，再通过槽箱进行处理或重复使用。
5. 钻井泵的常见故障及解决方法：常见故障包括泵失效、泵产量不稳定、泵压力不稳定等。
解决方法包括检查主泵是否有漏水或堵塞、检
查驱动机构是否正常、检查液体循环系统是否正常等。
6. 钻井泵的应用领域：钻井泵广泛应用于石油、天然气、煤矿、地热
能等勘探和开采工程中，用于提供钻井液以保持井眼稳定，冷却钻头，输送岩屑等。
7. 钻井泵的关键技术：关键技术包括主泵的选型和设计、驱动机构的可靠性和高效性、液体循环系统的稳定性等。
此外，对钻井泵的操作和维护也十分重要。
第六章-钻井泵(1)
6.2.4往复泵的排量系数 往复泵的实际工作过程与理论工作过程有一定的差异，
而使泵实际排量小于理论排量，可以通过泵的吸入过程和 排出过程进行分析。
石油钻采设备概论
石油钻采设备概论
1.吸入过程 在排出终了和吸入开始的瞬间，排出阀由于 滞后不能及时关闭，同时吸入阀不能及时开启。 当吸入过程结束，活塞从前死点开始向右移动， 工作腔内的液体压力不可能骤降，而是逐渐下降， 使排出阀关闭。同时，只有当泵内压力低于吸入 管线压力时，吸入阀开启，液体才开始吸入，所 以泵的实际吸入行程要比理想的短。 此外，在吸入过程中存在着高压液体通过已 关闭的排出阀密封面向工作腔的泄漏（对于双作 用泵，还存在另一工作腔的高压液体通过活塞密 封面向低压侧的泄漏)； 外界空气通过密封不严密处进入工作腔； 溶解在液体中的气体因压力降低而析出以及 液体吸入时带进来的气体，这些都占据了一定的 工作腔容积，使实际吸入的液体小于行程容积， 造成容积损失。
（忽略r*sinω t）
石油钻采设备概论
往复泵得瞬时排量：因为微体积 Δ V＝F×Δ S 式中：F－活塞面积； Δ S－微位移； 故：
V F S Q瞬＝ ＝F u t t
所以：
（∵lim
Q瞬 F u F r sin t
S r 2
S u ） t t 0
称为压裂泵；
2000型压裂车整车结构图
石油钻采设备概论
江汉五缸压裂泵 2000型压裂车整车实物图
石油钻采设备概论
土库曼斯坦井喷 含硫34.5g/m3 火焰横向40m 高60m 井口温度2000℃
井口损坏
石油钻采设备概论
远距离水力喷砂带火切割
演示
6.1.1往复泵的工作原理
图6-1 卧式单缸单作用往复泵示意图
钻井泵
2．液力端的紧固结构 钻井泵在高压下工作时，由于受力和振动较 大，液力端各紧固件之间容易松动或蠕动，造成 高压密封刺漏，零件损坏，甚至不能正常工作。 因此，液力端所有紧固件之间应结合牢固。但与 此同时，液力端的易损件较多，缸套、活塞、阀 体、阀座和密封圈等需经常更换，故有关紧固件 之间应便于拆装，操作省时省力。
吸入时，排出阀在自重，弹簧力及液差作用下迅速关 闭，而吸入管中的液体克服吸入阀弹簧力及阀盘自重，顶 开吸入阀,进入液缸。
随着活塞在缸套中不断地往复运动，排出阀 和吸入阀交替打开或关闭，使液体按一定规律交 替地由液缸进入排出管，或由吸入管进入液缸。 钻井泵泵阀工作条件十分恶劣，每一冲内，排 出及吸入阀的阀盘与阀座都产生一次冲击。
图7-1国产双缸双作用NB8－600泵的主剖面图
1．双缸双作用泵的动力端 它主要包括底座，装皮带轮的传动轴、主轴、齿 轮、偏心轴、连杆、十字头等。
在传动轴两边伸出的轴端上皆可安装皮带轮，便于井 场布臵。 传动轴两端各由一个单列向心圆柱滚子轴承支承在 壳体上，而主轴两端由双列向心球面滚子轴承支承。
喷淋系统的喷淋头有定点式，图7-10所示。
跟随式,如图7-11所示。
4.三缸单作用泵的优缺点 由前所述可知，三缸单作用与双缸双作用泵 相比较，具有下述明显的优点；
优点：
1)三缸泵的缸径小，冲程短，冲次高，在功 率相同的条件下，体积小、重量轻。据同一工厂 生产的956kw(1300马力)两种泵相比较，三缸单 作用比双缸双作用泵长度短25％，重量轻27％。
(5)调节排量方便，能实现自动调节，实现微 机控制与管理。 (6)结构简单，质量轻，液压泵只有相同功率 机械泵的1／3～1／2。 (7)制造容易，成本低，液压控制系统使用可 靠，且具有各种自动保护功能，如事故断电保护、 超载保护及误操作保护。
钻井泵基础知识
曲轴总成 crankshaft assemble
十字头总成 crossing head assemble
液力端总成 hydraulic end assemble
排出管路总成 discharge pipeline assembly
排出空气包总成 discharge air dampener assembly
泵的吸入管入口端应高于泥浆池底约300mm，而且吸入管内径必须一 致，吸入管的入口端不能正对泥浆池的入口（对泥浆罐也是如此）。 The inlet port of the suction line should be 300mm higher than the bottom of the mud pit and the internal diameter of suction line should be identical, Furthermore, the inlet port of suction line should not face the inlet of mud pit (so does the mud tank). 剪销安全阀必须安装成可直接与泥浆接触，并且将安全阀排出端 用无缝钢管直接引到泥浆罐，这条管线应尽可能少一些转折。若转弯 应使弯头大于120°，不允许把安全阀的排出管线接到泵的吸入管上， 在排出管路与安全阀之间不许安装任何型式的闸门。 When install the Shear safety valve, it should contact with mud directly, and the outlet end of safety valve should be connected to the mud tank with seamless steel pipe, whish should try to have fewer swerves (elbow). If there is a swerve, the bend angle should not be less than 120°. The discharge line of safety valve should not be allowed to connect to the suction pipe of mud pump. And also, between the discharge pipe and safety valve should not install any valve.
钻井泵
4.1双缸泵与三缸泵
钻井泵是钻井液循环系统中的关键设备。 钻井泵的功用： 把机械能转变为钻井液的液压能: ①提供钻井液循环所需要得能量； ②为井底动力钻具提供动力液。
三缸单作用钻井泵和双缸双作用钻井泵
钻井泵由动力端(又称驱动部分)和液力端（水 力部分)两大部分组成。
7.1.3钻井泵的主要配件
钻井泵的主要配件有泵阀、活塞、缸套、空气包、安 全阀和介杆密封等。 1.泵阀 泵阀是钻井泵中控制泵内液体单向流动的液压闭锁机 构，是钻井泵的心脏部分。
钻井泵泵阀多 采用弹簧加载举升 式盘状锥阀结构， 主要由阀座、阀盘 (或阀体)、橡胶垫 和弹簧组成。
泵工作时，阀盘沿 轴线上下往复运动，实 现启闭动作。排出时， 液缸内的液体克服排出 阀弹簧力及阀盘自重， 将其顶开，液体进入排 出管，此时吸入阀关闭；
吸入时，排出阀在自重，弹簧力及液差作用下迅速关 闭，而吸入管中的液体克服吸入阀弹簧力及阀盘自重，顶 开吸入阀,进入液缸。
随着活塞在缸套中不断地往复运动，排出阀 和吸入阀交替打开或关闭，使液体按一定规律交 替地由液缸进入排出管，或由吸入管进入液缸。 钻井泵泵阀工作条件十分恶劣，每一冲内，排 出及吸入阀的阀盘与阀座都产生一次冲击。
图7-8为活塞和缸套总成图。由图可以看出，缸 套在缸体之外，结构简化，便于维修，更换，缸套 与缸套座，活塞杆与中间杆以及中间杆与介杆之间， 全部采用卡箍式连接，连接可靠，拆卸方便。
三缸单作用泵 的阀盖一般采用更换 式螺纹压紧结构。为 了防止阀盖松动，有 的加装如图7-9所示 的楔块锁紧式结构。
3．缸套的喷淋系统 单作用泵工作时，活塞后部的缸套总是敞开的， 为对缸套内部实现冷却冲洗创造条件，故三缸单作 用泵都配有喷淋系统。
钻井泵基础知识PPT
清洗和检查
定期清洗设备内部，检查磨损和损坏 的部件。
常见故障及排除方法
泵流量不足或无流量
检查泵的入口和出口管道是否堵塞，检查泵的旋转方向是否正确， 检查泵的密封件是否损坏。
泵振动或噪音
检查泵的基础是否稳固，检查泵的旋转部件是否平衡，检查泵的轴 承和密封件是否正常。
泵压力不足或不稳定
检查泵的旋转部件是否磨损严重，检查泵的入口和出口压力是否正 常，检查泵的控制系统是否正常。
研发更可靠的密封技术， 减少泄漏和磨损，提高设 备稳定性。
智能化与自动化
远程监控与故障诊断
01
通过物联网和传感器技术，实现钻井泵的远程监控和故障预警，
提高设备管理效率。
自动化控制
02
引入自动化控制系统，实现钻井泵的智能控制和自动调节，减
少人工干预。
数据挖掘与分析
03
利用大数据和人工智能技术，对钻井泵的运行数据进行挖掘和
和压力下降。
03
钻井泵的维护与保养
日常维护
每日检查
检查钻井泵的润滑情况、密封件是否完好、是否 有异常声音或振动。
清洁和清洁
保持设备清洁，防止杂物和污垢进入内部部件。
紧固
确保所有连接和固定部件都紧固，以防止松动和 损坏。
定期保养
润滑
调整和更换
按照制造商的推荐定期更换润滑油或 润滑脂。
根据需要调整设备参数，更换磨损或 损坏的部件。
与油田钻井不同，天然气钻井对钻井 液的环保要求较高，因此需要选择环 保型的钻井泵和钻井液。
地热钻井
地热钻井中，钻井泵主要用于循环钻井液，以冷却钻头、携带钻屑和保护井壁稳 定。
地热资源开发需要较高的地层温度适应性，因此对钻井泵的耐高温性能有较高的 要求。
钻井泵的类型及工作原理
钻井泵的类型及工作原理
钻井泵是钻井工程中常用的设备，根据其不同类型和工作原理可以分为以下几种:
1. 潜油泵：潜油泵通过将泵置于井口或钻杆中的某一段，利用泵的旋转运动将地面动力转化为液体压力。
它主要由驱动设备和泵头组成，驱动设备通过链条或伞齿轮将转速快速传动到泵头，从而产生较高的排量和压力。
潜油泵适用于抽取石油地层中的原油、天然气和水等。
2. 渗滤泵：渗滤泵通过注泥或注水的方法，通过孔隙渗透形成泥浆封隔层，使水井或岩石中的地下水暂时停止流动。
其工作原理是在井口注入渗滤液(泥浆、水等)，通过地层孔隙渗透，
形成封隔层。
渗滤泵常用于井下或井口注渗水泥和水泥砂浆固井、地基渗滤系统等。
3. 双螺杆泵：双螺杆泵由两个相互啮合的同轴螺杆组成，它们通过逆向旋转实现液体的输送。
其工作原理是，当两个螺杆旋转时，液体在螺杆槽中被包围和密封，随着螺杆旋转，液体不断向前输送。
双螺杆泵适用于高压、高粘度的介质，常用于钻井、石油开采、化工等领域。
4. 柱塞泵：柱塞泵通过活塞的往复运动来吸入和排出液体。
其工作原理是，液体通过泵的进口压入柱塞腔，随着活塞的推动，液体被排出。
柱塞泵适用于高压、低流量的场合，常用于石油钻井和水泥搅拌等。
总之，钻井泵的类型和工作原理各有不同，根据钻井工程的需要，选择合适的钻井泵可以提高作业效率和钻井质量。
钻井泵基础知识43页PPT
61、辍学如磨刀之石，不见其损，日 有所亏 。 62、奇文共欣赞，疑义相与析。
63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠 深巷中 ，鸡鸣 桑树颠 。 64、一生复能几，倏如流电惊。 65、少无适俗韵，性本爱丘山。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
பைடு நூலகம்
谢谢！
43
钻井泵基础知识43页PPT
•
30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
钻井泵基础知识
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起6、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
•
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
4.5常用钻井泵的典型结构(钻井机械)
通过三套连杆滑块机构把传动轴的旋转运动变 成三个活塞分别在其液缸内的往复运动。
返回
二、三缸单作用钻井泵的组成
传动轴总成
动力端
曲轴总成
液力端
十字头总成 L形泵头 I形泵头
T形泵头
液力端：泵头、缸套、活塞、活塞杆、盘根盒、 阀、空气包等组成。
1、泵头 是液力端的主体。 2、缸套 是为延长泵头寿命而配备的便于
泵阀是往复泵控制液体单向流动的液压闭锁结构，是 往复泵的心脏部分。泵阀一般由阀座、阀体、胶皮垫和弹 簧等组成。
喷丸处理是工厂广泛采用的一种表面强化工艺，其设 备简单、成本低廉，不受工件形状和位置限制，操作方便， 但工作环境较差。喷丸广泛用于提高零件机械强度以及耐 磨性、抗疲劳和耐腐蚀性等，还可用于表面消光、去氧化 皮和消除铸、锻、焊件的残余应力等。
（2）空气包的结构
现在的钻井泵普遍采用隔 膜式预压空气包，其内预先 充以4.0～7.0MPa压力的惰 性气体。由于气体（氮或空 气)具有一定的压力，进入空 气包的液体可以减少，在同 样的工作效能下，空气包的 容量可以减小。
双球形空气包。特点是在 隔膜上部的充气室内加入一定 量的洁净液体，起减震、散热 和防止漏气的作用。
一种三缸单作用往复泵排出预压空气包。它是由充气接头，空气包外壳、全胶 式整体胶囊、节流板等组合而成。空气包外壳内表面曲线长度与全胶式整体胶囊的 外表面曲线长度相等，其总容积为２５～４５１。
空气包工作原理：它是靠空气包胶囊内的气体具有压缩和膨胀的功能稳定钻井 泵的排出流量。当泵的输出流量高于平均流量时，空气包内的气体被压缩，使多余 的液体进入空气包内；反之，空气包内的液体排到管路中去，这样随着泵的工作速 度往复进行，使得泵的流量比较平稳。
钻井泵的类型和工作原理
钻井泵的类型和工作原理
类型:
1. 手摇钻井泵：通过手摇杆和连杆机构将人力转化为泵浦的运动，实现抽水效果。
2. 脚踏钻井泵：通过脚踏踩踏板和连杆机构将人力转化为泵浦的运动，实现抽水效果。
3. 电动钻井泵：运用电动机驱动抽水泵进行工作，提高泵浦的工作效率。
4. 柴油钻井泵：通过柴油机驱动抽水泵进行工作，适用于无电源环境。
工作原理:
钻井泵的工作原理是通过供水和排水两个管道的循环运动实现抽水。
具体步骤如下：
1. 抽水阶段：启动机械装置，驱动泵浦的活塞进行上下往复运动。
在上升过程中，泵浦内产生负压，吸入地下水，同时泵浦内的废水被排出。
在下降过程中，泵浦内产生正压，将吸入的地下水推送到出水管道。
2. 排水阶段：当泵浦连续工作时，水从井底被抽出，进入出水管道。
这时，抽水泵一侧的供水管道会处于低压状态，导致地下水被吸入供水管道中，循环形成抽水的效果。
这是钻井泵的基本工作原理，具体的工作原理可能会因钻井泵的类型和设计差异而有所不同。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
小齿轮轴总成 Pinion shaft assembly
钻井泵基础知识
曲轴总成 crankshaft assemble
钻井泵基础知识
十字头总成 crossing head assemble
钻井泵基础知识
液力端总成 hydraulic end assemble
钻井泵基础知识
排出管路总成 discharge pipeline assembly
钻井泵基础知识
Basic knowledge of drilling pump
钻井泵基础知识
本课主要内容 content
一、钻井泵的结构和特点 Structure and feature of drilling pump
二、钻井泵工作原理 working principle of drilling pump 三、钻井泵的使用 operation of drilling pump 四、钻井泵的日常维护和检查 routine maintenance
⑺ 应用施必牢防松螺母，拆装方便。
Adopts Spiralock self-locking nuts and easy to
assembly and disassembly
钻井泵基础知识
液力端hydraulic end ⑴ 液缸采用直通式布置，可使液流平稳、
结构紧凑、容积效率高。 The cylinder adopts the go-through
二、钻井泵的工作原理 Working principle of drilling pump
动力机 机械能
万向轴、 皮带等
小齿轮轴 曲轴
转动
液体能
连杆
液力端总成
十字头总成 往复运动
钻井泵基础知识
Power engine
Mechanical energy
Universal shaft ,belt, etc.
Structure and Feature of Drilling Pump
钻井泵基础知识
钻井泵基本组成
Structure of Drilling Pump
钻井泵基础知识
钻井泵的结构图 structure of Drilling pump
机架总成
曲轴总成 小齿轮轴总成 十字头总成
液力端总成
钻井泵基础知识
Pinion
crankshaft
rotation
Hydraulic energy
Fluid end Assembly
Connection rod
Crosshead assembly
reciprocating
钻井泵基础知识
钻井泵的工作过程 working procedure of drilling pump
Adopt roller bearing and improve the running stability and load capacity
⑸ 中间拉杆盘根采xtension rod adopts advanced packing structure with good seal performance.
钻井泵基础知识
排出空气包总成 discharge air dampener assembly
钻井泵基础知识
HHF系列钻井泵主要特点
feature of HHF series Drilling pump
动力端power end
⑴ 机架采用钢板焊接件，强度高，刚性好，重量轻。
The frame adopts the steel plate weldment with high strength, good rigidity and lighter weight.
laying (over & under valves-front loading) to make the flow smooth, structure compact and with high volumetric efficiency. ⑵ 三个液缸具有互换性。 The three cylinders are interchangeable. ⑶ 缸盖和阀盖能快速旋紧，装拆方便。 The cylinder cover and valve cover can be screwed down quickly and convenient to disassembly and assembly ⑷ 吸入阀和排出阀能通用互换。 Suction valve and discharge valve can interconvert. ⑸ 采用敞开式的活塞与缸套内腔结构， 便于观察。 Adopt the opened piston and cylinder liner structure and convenient to observe.
and check-up of drilling pump 五、钻井泵常见故障判断及排除方法Frequent failure
and solution of drilling pump 六、钻井泵易损件及其更换方法 consumable and
replacing
钻井泵基础知识
一、钻井泵的结构和特点
⑹ 动力端齿轮、轴承、十字头等部位采用强制润滑 和飞溅润滑相结合的润滑方式。
Gear, bearing, crosshead and some other parts at power end adopts forced lubrication and splash lubrication mode.
钻井泵基础知识
钻井泵的基本性能参数 the basic
performance parameter of drilling pump
泵的理论排量：泵在单位时间内排出的介质体积称为泵的理论平均排量，简称为泵的 理论排量，以Q表示。
⑵ 整体人字齿轮传动，运转平稳.
One-piece herringbone gear drive with smooth running
⑶ 合金钢曲轴。可更换的十字头导板。
Alloy steel crankshaft and changeable crosshead guide
⑷ 采用滚子轴承，提高了运转时的平稳性和承载能 力。