5ZB-2800型压裂泵液力端阀箱失效分析
压裂泵液力端产生裂纹的原因及预防措施
． ． ５ １． ．
压裂泵液 力端产生裂纹 的原 因及预 防措 施
桑 伟
（ 大庆钻探 井下作业工程 公司 ，吉 林 松 原 １ ３ ８ ０ ０ ０ ）
［ 摘 要］压 裂泵的液 力端 （ 阀箱 ）为价格 昂贵 的 易损件 ，该部件 在高循环压力载荷 下工作 ，且受工作介质 （ 酸或碱液 ）的 腐蚀 。液力端损坏现 象愈发 普遍 ，给企 业带来一定的损失 本文分析 了液力端损坏的原 因并提 出 了 预 防措施 ，可相对延长 液力端的使 用寿命 。 ［ 关键词】压 裂泵；液 力端； 裂纹 ；气蚀 ；预 防措施
２液 力端裂纹生成原 因分析
５ ２ 一 技术交流
在 石 油 勘 探 开 发 作 业 中 ，压 裂 、酸 化 施 工是 改 造 油气 藏 的 重 要手 段 之 一 。压 裂 施 工 是通 过 注 入 高 压 流 体 使 井 底 地层 形 成 具 有足 够 大 小 的填 砂 裂 缝 ， 以增 加 油气 的流 动 性 ，提 高 油气 采 收 率 的 种 有 效 的 方 法 。吉林 油 田低 渗透 油气 井 需借 助 压 裂 和 酸化 作 业才 能达 到稳 产 和 增 产 的 目的 。 随 着 油 田 开 发 的 变 化 ，大 型 压裂 施 工尤 其 是气 井 的 施 工 只 能动 用 更 多 的 设备 来 满 足 施 工 要 求 。压 裂
一
作业 需 要 的成 套 设备 ，通 常 包 括 多 台压 裂 泵 、 １ ～ ２ 台混 砂 车 、 １ 台压 裂 仪 表车 、地 面 管 汇和 其 它 辅助 设 备 。液 力 端 是压 裂 泵 的 易损 件 。 由于 压 裂 泵 长 期工 作 在 恶 劣 的环 境 下 ，尽 管 液 力 端 采 用 了成 本 很 高 的优 质 钢 和 精 加 工 工 艺 ，也 常 因高 应 力 腐 蚀 发 生 开裂 甚 至损 坏 ，寿 命 普 遍 较 低 ，多 数 工 作 寿 命不足３ ５ ０ ｈ ，主 要 原 因是液 力 端 在工 作 时 承受 很 高 的疲 劳 载 荷 、 介质 腐 蚀 及 冲 蚀 作 用 ，且 箱 体 某 些 形 状 易 造 成 应 力 集 中 。 随着 油 田超 深 井 、超 高 压 井 的不 断增 多 ，压 裂 泵 的工 作 压 力 和 排 量 不 断 增 大 ，在 高 压 和 高 排 量 下 ，液 力 端 损 坏 情 况 日益 严 重 。 因此 ，分 析 液 力 端 损 坏 的原 因和 采 取 相 应
水力压裂失败原因分析及预防措施
孔枪 不能有 效的 穿透 水泥 环，造成射 孔不 完善 ；或 由于射 孔 管必须准确记录 ，对油管准确丈量三 次，控制误差在０ ． ２ ％ ｏ 之 枪 的质量 问题 ，发射率低 。 由于射 孔技术 人员技术 问题或 马 内。在组配 管柱时 ，认真对 照设计 ，算准卡 距 ，将所 下钻具 虎 粗心 ，使射孔 枪接线 发生 问题 不全发射 或部分 发射 ，致 使 按照顺序依次摆放在油管桥上，检查校 核无误后依次下入 。 压裂时压 力过 高 ，无法 压开地层 使压裂 失败 。有时 因人 为信 ２ ． ３ 针 对 封 隔 器 存 在 的 问题 我 们 应 该 采 取 相 应 的 措 施 。 息传递错 误 ，在 未射孔 时下压裂钻 压裂 ，￣２ ０ ０ ３ 年施 工的剖 领 取封 隔器时认 真检查 ，并且严格 按照操 作规程进 行试 压 ， 确 保 试 压合 格 。在 拉 运途 中要给 丝 扣 戴上 护 丝 ，保护 胶 皮 １ ５ 一 Ｏ ２ 井。 １ ． ２ 数 据 错 误 ，包 括 下 钻 数 据 不 准 确 或错 误 ， 有 时 也有 井 和丝 扣 的完 好 。在下 钻 前先 处 理井 筒 合格 ，通 洗 井达 到施 身 结 构 数 据 错 误 ，钻 具 组 配 错 误 ，封 隔 器 和 导 砂 器 位 置 接 反 工 的 要 求 。在 下钻 过 程 中 ，严 格 控 制下 钻 速 度 ，控 制 在 Ｏ 一４ ０ 根／ 小时 ，并且 要平 稳操 作 ，准 确丈 量 ，并且计 算好 等 。对于三 封套压 或双封选 压 的井 ，数据错 误使封 隔器所 夹 ３ 层 不是 目的层 ，有时直接 为套管致 使压不 开 。有 时因 为数 据 座 封位 置 使 其避 开 套管 接 箍 ，必 要 时 的考 虑 油 管 的伸 长量
石 油 化 工
5ZB-2800型压裂泵液力端阀箱失效分析
5ZB-2800型压裂泵液力端阀箱失效分析杨立群;刘金荣【摘要】The fluid end valve housing cracked after 5ZB-2800 fracturing pump worked for 114 hours under 75 MPa. The strength and operational life were analyzed using finite element analysis software to find out the places where cracks may happen. And then the internal parts were observed after disassembling the faulty components, a SEM micro scan was performed to check its chemical composition,hardness,metallurgical structure,mechanical properties,etc. The final conclusion showed the properties of material were in compliance with the design requirements, but the main reason was the interlining in the forging blank, which will cause rapid development of corrosive fatigue crack. The inspection of heat-treated materials was strengthened,the structure of high stress was improved,the machining place of valve housing was adjusted,and thus the operational life has been greatly enhanced.%研制的5ZB-2800型压裂泵在75 MPa压力下工作114 h,液力端阀箱出现开裂失效.利用有限元软件进行强度和寿命分析,找出可能出现开裂的部位.解剖失效部件,对开裂部位内部做宏观检查、SEM微观扫描及化学成分、硬度、金相、力学性能等检测.结果表明:毛坯锻造夹层在高压、酸性介质作用下,产生腐蚀疲劳裂纹并快速扩展,导致阀箱早期失效.应加强调质后材料的缺陷检.测、改进阀箱高应力区的结构、调整阀箱加工方位,以提高该压力泵的使用寿命.【期刊名称】《石油矿场机械》【年(卷),期】2012(041)012【总页数】5页(P51-55)【关键词】压裂泵;阀箱;裂纹;分析【作者】杨立群;刘金荣【作者单位】中国石化集团公司第四石油机械厂材料工艺研究所,湖北荆州434020;甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司,兰州730070【正文语种】中文【中图分类】TE934.2075ZB－2800型压裂泵采用5缸柱塞结构，是目前世界上输出功率最大的新型压裂泵。
紧急卸荷阀阀座的失效分析与改进
紧急卸荷阀阀座的失效分析与改进2in-105MPa紧急卸荷阀是油田固井、压裂作业的重要设备，它主要配备在压裂车、固井车、钻井泥浆泵等高压系统上。
当系统意外超压时，它会自动打开，立即释放系统的压力，以保证作业现场人员和设备的安全，在系统故障排除后，它又立即恢复到原态。
该产品是靠高精度钢球和不锈钢阀座进行硬密封，为了保证作业设备的正常工作，要求该产品在设定工作压力下要保证可靠密封，不允许有泄漏。
因此，阀座是决定该产品质量的最重要的零件。
1.阀座的失效情况10台压裂车组在建南新店2井酸化压裂过程中，紧急缷荷阀有5件完全失效。
拆开4件后发现，紧急缷荷阀阀座出现裂纹。
另外，返厂的6件紧急缷荷阀，拆开后发现，5件紧急缷荷阀阀座完全裂开。
阀座大多成三片对称开裂，如图1所示。
2. 阀座的断口形貌从断口形貌来看，大多数断口表面上没有疲劳裂纹，没有明显的塑性变形，断口平齐，成脆性开裂，裂纹的走向基本上与所受的应力相垂直，且具有强烈的方向性，如图2所示。
经分析，认为阀座失效是应力腐蚀所致开裂。
3. 原因分析阀座材料为30Cr13，系马氏体不锈钢，热处理后的硬度为50～55HRC，阀座内应力较大。
在作业过程中，阀座同时还承受着较大的预紧力。
在酸化压裂过程中，常用的酸化压裂液为盐酸或土酸，盐酸的含量最高可达28%。
当阀座与高压流体中盐酸或土酸接触时，盐酸中的Cl-破坏了不锈钢表面的钝化膜，在阀座表面腐蚀敏感部位形成微小坑陷，坑陷在酸液和内外应力的共同作用下产生微观裂纹。
当盐酸渗入裂缝尖端，氢离子在尖端析出，渗入裂纹前缘，使金属脆化。
裂纹在腐蚀和脆断以及应力的反复作用下迅速前进，最终腐蚀开裂，出现低于抗拉强度的脆性开裂现象。
不锈钢的应力腐蚀其隐蔽性和危害性远大于其他腐蚀，往往会造成重大的工程事故。
4. 防止应力腐蚀的方法（1）在加工制造过程中，采取必要的措施以减少残余应力。
（ 2 ）选择合适的阀座材料，在提高阀座心部韧性的同时，对阀座进行表面改性处理，使阀座表面生成一层非晶态耐蚀合金，从而提高阀座的耐蚀性能。
压裂泵无相贯线阀箱设计及有限元分析
９
一
ｌ
１ 一液体 ；２ 一吸入管 ；３ 一柱塞 ；４ 一柱塞密封 ；５ 一吸入阀 ；６ 一吸入液缸 ；７ 一排出阀 ；８ 一排出腔 ；９ 一排出管 ；ｌ一阀箱 ０ 压裂泵液力端的吸入过程 压裂泵液 力端的排出过程
图１ 新结构压裂 泵液力端工作过程 作者简介 ：陈辽望 （９ ４ ），男，辽宁盘锦人，西南石油大学在读硕士，研究方向为石油矿场机械。 １８一
面起 到 了一 定 的 作用 ，但 因没 有 从 改善 结 构 设 计 方面 解 决应 力 集 中 ，也 就 不 能 从根 本 上 解 决 压 裂 泵 阀箱 的 疲 劳 失 效 问题 。本 文 主要 从 结 构 设 计 方 面 进行 了一些 新 的探 索 。 为 从 根 本 上 解 决 液 力 端 阀 箱 相 贯 线 应 力 集 中导 致 的疲 劳失 效 问题 ，本 文提 出 了无 相 贯 线 液 力 端 阀 箱 的 新 结 构 ， 并 对 其 进 行 了Ｐ ｏ Ｅ 模 与 ｒ／ 建
压 裂 泵 用 于 油 田压 裂 作 业 ，可 改 善 地 层 渗透
能 力 ，增 加 油 井 产 量 ，其 特 点是 工 作 压 力 高 ，排 量 较 小 。压 裂 泵 工 作 时 ，其 阀箱 承 受着 高 水平 的 交 变 压力 ，容 易 产 生疲 劳 破 坏 ，尤 其 是 液 缸 内 的 相 贯 线部 位 ，有 复 杂 的应 力 集 中 ，这种 应 力集 中 是造 成 阀箱 失 效 的主要 原 ” 。为提 高 阀箱 的使用 寿 命 ，可 采 用 阀 箱 自增 强技 术 和对 相 贯线 进 行 倒 圆处 理 的特 殊 工艺 【 。这 些方 法在 延长 阀箱 寿命 方
［ 摘 要］ 一种新型 液力端结构 一无相 贯线阀箱，用Ｐ ｏ Ｅ ｒ／＿ ￣维软件建立 阀箱模型 ，在 阀箱工作压 力为８Ｍ ａ ０ Ｐ 的条件下 ，用 ＡＳＳＷｒｂｎｈ Ｎ Ｙ ｏｋ ｅ ｃ 软件对新设计的 阀箱进行有限元分析 ，新阀 箱的最 大的应 力值 比原 结构 阀箱 的最 大应 力值小５ ０Ｐ ，应 力 ０Ｍ ａ 值 大幅下降，为延 长压 裂泵液 力端 的疲劳寿命提供 了新 的思路 。 ［ 关键词］压裂泵；阀箱；相 贯线；有 限元分析
压裂泵阀箱 制造标准
前言压裂车用于石油油井的压裂,陶粒砂、压裂液等介质通过液力端产生高压使地层瞬间开裂,同时介质渗入裂缝中使原油溢出，液力端总成是压裂车上一重要易损件是石油油井维护和提高油产量的重要设备。
本标准结合了国外（斯伦贝谢，哈里伯顿公司的技术规范,具体阐述了液力端相关的加工技术,有利于该类产品的技术指导。
一、压裂泵阀箱锻件：1.（斯伦贝谢；N14，规范号506562000、N22，规范号507643000）哈里伯顿：4330V改型，规范号D0030175-C版，包括锻造要求，化学性能，机械性能等要求。
2. 4330V改型钢阀箱锻件热处理：70.94191-D版。
3. 关键部位湿磁粉探伤：70.94154-G版。
4. 标准部位湿磁粉探伤检验：70.94158-J版。
5. 阀箱预应力：278.87558-O版。
二、加工流程：1.粗铣面—超声波探伤--粗加工—热处理—抛丸清理—渗透探伤---精加工---磁粉探伤---试压---内腔喷丸处理---外形抛丸---（内腔淡化处理）--磁粉探伤—三坐标检测—装配—油漆—包装。
三、液力端阀箱规格型号：1. TG06---300泵-3.75”。
TI06---300-4”、3ZB70-295----300-4.5”TH06---300-5”。
2. HT400-3.375”. HT400-4”，HT400-4.5”.3. TWS600S-2.5”，TWS600S-3”,TWS600S-3.5”,TWS600S-4”TWS600S-4.5”.4. QWS1000S-3”,QWS1000S-3.5”.5. TWS SPM2000-4.5”,TWS SPM2000-5”,QWS SPM2000-4”,QWS SPM2000-4.5”，QWS SPM2000-5”.6. GD2250SGWS-4.5”GD2250SGWS-5”GD2500SGWS-4”GD2500SGWS-4.5”GD300-4.5”7.5ZB2500-4”,5ZB2500-4.5”,5ZB2800-3.75”,5ZB2800-4”,5ZB2800-4.5”,5ZB2800-5”8. OPI1800-4”,OPI1800-4.5”,OPI1800-5”.9. RR1500-4”,RR1500-3.75”.10. JMAC2250-4.5”Y型，FMC2700-4”四、动力端： 300泵， 600S, 5ZB2500， 5ZB2800，五、井下工具，井口保护器。
压裂泵滑动轴承失效分析
压裂泵滑动轴承失效分析摘要：本文主要围绕压裂泵滑动轴承的失效问题展开，介绍了滑动轴承的主要作用、常见的失效原因以及解决问题的相关策略，包括优化材料和制造工艺、加强润滑管理和加强监测和维护等。
通过本文的阐述，可以更好地了解压裂泵滑动轴承失效问题及其解决方法，有助于提高压裂泵的工作效率和使用寿命。
关键词：压裂泵滑动轴承；失效问题分析；策略引言：压裂泵是一种关键设备，其滑动轴承作为泵的核心部件之一，承载着泵的旋转部件，具有重要的运转作用。
但在长时间的运行过程中，滑动轴承容易出现磨损、疲劳断裂、温度过高、油膜破裂和过载损坏等失效问题，严重影响着泵的运转效率和安全性能。
因此，研究压裂泵滑动轴承失效问题及其解决办法，对于提高泵的运转效率、降低维护成本和延长泵的使用寿命具有重要意义。
一、压裂泵滑动轴承的主要作用压裂泵滑动轴承是一种重要的机械传动部件，主要作用是在压裂泵的运行过程中，支撑泵轴并传递轴向负载。
它具有承受高速旋转、高温高压、高负荷等极端工况的特点。
因此，它的性能直接影响着压裂泵的运转效率、安全性以及寿命等关键指标。
在压裂泵运行中，滑动轴承需要具备一定的抗磨损、抗疲劳、抗腐蚀、抗冲击等性能，以满足长时间、高速运转的需求。
同时，它还需要具备一定的自润滑能力，保持良好的润滑状态，从而减少摩擦损失，降低能耗。
因此，滑动轴承的设计、制造、安装、维护等方面都需要高度重视，以确保压裂泵的可靠运行。
二、压裂泵滑动轴承的失效问题分析（一）磨损压裂泵滑动轴承的磨损是指轴承工作过程中由于磨擦和疲劳引起的轴承表面损伤，主要表现为轴承表面光滑度降低、轴承表面出现划痕或磨擦痕迹等。
轴承磨损的主要原因是由于工作过程中磨擦产生的热量和压力导致轴承表面材料疲劳或烧结，同时也会产生金属微粒进入油液中，从而引起更严重的轴承磨损和故障。
轴承磨损的严重程度会导致轴承的失效，从而影响压裂泵的正常工作，甚至造成设备损坏和生产事故。
（二）疲劳断裂疲劳断裂是压裂泵滑动轴承常见的失效问题之一。
压裂车液压系统存在问题及改进措施
压裂车液压系统存在问题及改进措施摘要：压裂泵车是油田实施压裂酸化作业的关键设备，其主要作用是利用压裂泵车将携带有支撑剂的压裂液打入储层，在储层中撑开人工裂缝而形成原有通道，从而提高油井产量。
在压裂泵车中液压系统是保证其正常工作的关键系统，在施工作业时，台上柴油机通过液力变矩器和万向轴驱动减速器，将动力传递给柱塞，同时从液力变矩器取力而驱动液力端和动力端润滑油泵，实现对系统的润滑。
而在现场施工中，经常会遇到液力变矩器油液变质而导致润滑系统难以正常工作的问题，使压裂作业被迫中断，严重影响了酸化施工的连续性，而且一旦油液变质就需要进行重新更换，这将大大增加设备使用成本，同时会缩短液力变矩器的使用寿命。
关键词：压裂车；液压；措施随着工业的发展，我国成为油气资源需求量最大的国家，面临着油气资源短缺的问题，加快推进非常规油气的开采对缓解油气供需矛盾意义重大。
页岩气是一种开采难度较大的非常规天然气，我国页岩气储量全球第一，但产量处于较低的水平。
作为进行页岩气开采的核心设备，压裂车对于页岩气的增产具有重要的作用。
随着复杂油气藏、低渗透油田、煤层气田的开发及近年来国家提出的页岩气开发等非常规压裂的出现，对压裂设备的要求越来越高。
压裂施工是一成套施工设备协同作业来完成的，包括压裂车、混砂车、管汇车、仪表车等组成的压裂机组，它向油气井内注入大量高压流体使井底地层具有足够大的填砂裂缝，以增加油气的流动性，从而提高油气开采率。
一、压裂车液压概述国内创新设计出的液压压裂车，具备性价比高、高压大排量、良好的可维修性和互换性的特点，适用于页岩气等非常规油气资源开发的压裂设备，对于扩大我国页岩气的开发，满足我国市场对能源的需求具有积极的作用。
液压压裂车采用发动机-液压泵-液压马达-压裂泵的传动方式，进行压裂作业，液压压裂车主要由控制系统、动力系统、液压传动系统、执行机构、吸入、排出管汇以及散热系统组成。
液压压裂车动力系统由底盘发动机与车台上发动机组成，发动机经传动箱增速后将动力传递给液压系统的柱塞泵，而后柱塞泵将机械能转化为压力能促使驱动马达转动，驱动马达将压力能转化为机械能，齿轮啮合驱动压裂泵的曲轴转动，即借助曲轴回转运动通过十字头带动柱塞在泵缸内做往复运动。
高压压裂泵液力端的设计
高压压裂泵液力端的设计
皮振东
【期刊名称】《现代工业经济和信息化》
【年(卷),期】2022(12)1
【摘要】高压压裂泵其液力端及其内部零部件作业过程中最容易受损,对其进行设计优化才能保障压裂泵的稳定作业。
分析了高压压裂泵液力端的工作原理,介绍了液力端的整体结构,明确了高压压裂泵液力端设计的重点,分别从泵头体、泵阀以及柱塞密封件入手,完成整体设计。
【总页数】2页(P71-72)
【作者】皮振东
【作者单位】中石化四机石油机械有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TH323
【相关文献】
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3.压裂泵液力端排出管汇螺栓失效分析
4.基于电机扭矩波动的电动压裂泵液力端故障诊断
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柴驱压裂设备的故障检测与维修探讨分析
柴驱压裂设备的故障检测与维修探讨分析发布时间：2022-08-12T05:16:32.191Z 来源：《工程管理前沿》2022年4月7期作者：杨友[导读] 在当前的柴驱压压裂设备故障检测以及维修过程中杨友中石化西南石油工程有限公司井下作业分公司四川德阳 618000摘要：在当前的柴驱压压裂设备故障检测以及维修过程中，需要了解设备运行的主要情况。
在研究中主要是SYL2500Q-140型压裂泵车作为研究对象，分析其在运行过程中的主要特点，并利用光纤检测技术开展设备故障检测工作，提高检测效率。
从不同角度出发加强设备故障维修以及保养工作，在最大程度上保证柴驱压设备的安全性以及稳定性。
关键词：柴驱压设备；故障检测；维修策略一、柴驱压设备简介SYL2500Q-140型压裂泵车运行过程中，泵送设备在自走式卡车底盘上安装，可以完成高压力、大排量油井增产作业。
装置主要包括底盘车和上装设备两部分。
其中底盘车除了整车移动功能之外，还可以为发动机的启动液压系统以及压裂车风扇冷却系统提供动力。
上装设备作为压裂泵车的重要组成部分，主要包括液力传动箱、发动机、压裂泵、吸入排出管汇、安全系统、燃油系统、压力润滑系统、电路系统、液压系统等[1]。
在压裂泵车运行过程中，有自动超压保护装置和机械超压保护安全阀系统，可以保证柴驱压设备在运行过程中的安全性。
自动超压保护装置以电控形式为主，在施工作业之前可以以现场工作的具体压力需求完成压力保护值设定，如果工作压力超过设定值，超压保护装置可以发出控制信号，同时在控制箱上出现超压报警，柴油机可以以控制信号为基础，自动回到怠速状态，并自动启动刹车系统。
在超压设定解除后重新启动发动机和压力泵开展作业。
机械超压保护安全阀主要是以压裂泵车的最高工作能力为基础设定最高压力保护值，一旦自动超压保护装置失灵，工作压力已经达到设备最高压力，机械式安全阀可以自动泄压，完成安全保护作业。
机械式安全阀完成泄压作业后可以自动关闭。
压裂施工中压力异常的原因分析及对策研究
（ １ ） 泵车故 障原 因 泵车 是压 裂施 工 中泵注 下井原 材料 的动 力源 ， 如果 其发 生故 障 ， 也将 会引 起 相 应的施 工故 障 。 如某 台车 的变速 箱 系统或 柴油 机发 生故 障 ， 可导 致该 车大 泵 运转偷 停或者 挡位 混乱 ， 造成排 量不准 确 。 或者 由于 大泵 阀系统 工作 故障 ， 间 断性供 液 ， 均可 导致 压力 异常 。 在施 工 中 ， 要求泵 工对 台上 设备 勤检 查 ， 发现 异 常及 时调 整车 辆 ， 保 证排量 的 稳定 。 （ ２ ） 混 砂车故 障 原 因 混砂车 由于 使用率 较高 ， 易磨损 部位也容 易发生 故障 。 例如水 泵或 砂泵 ， 由 于长期 使用 ， 均可导 致 叶轮的磨 损 。 水 泵发 生故 障 ， 则上 水困 难。 砂 泵发 生故 障 ， 则供液量不足。 在施工排量增大的情况下， 使得混砂车不能及时供给泵车充足 的液量 ， 使泵 车抽空 ， 最 终导致压 力的 异常波 动。 所 以 当混 砂车 的易损 部件工 作
由于地 层渗透 率过 大导致缝 端脱砂 而引起压 力异 常上升 ， 在施工 中也 比较 常见。 有 些微裂 缝发 育区 块 ， 在 施 工 中也 容易 导致压 裂 液滤 失量 过大 或者 形成 不了有 效主裂 缝 ， 而导致脱 砂现象 的发 生 。 对 于本 身渗透性 较好 的水井 ， 由于长
压裂施 工 是一个 系统 工程 ， 其 间任何 一个环 节 出现异 常 ， 都 可 能导致 整个 施 工的 失败 ， 导致 压力 异常 波动 的原 因大致 可 以分为 两种情 况 ： 人为 因素 和 非 人 为 因素 。 下面 就这 两 种因素 进 行详 细的 论述 。 １ ． 人为 因素 分析 在整个 施 工过程 中 ， 因人 为 因素 引发 的压力 异 常波动 占有 一定 的 比例 ， 通
压裂车常见问题
压裂车施工中常见问题1. 施工前的准备：对压裂泵车底盘部分和台上发动机以及变矩器进行仔细检查，确保燃油充足，发动机机油液面、变矩器油液面、冷却液液面、液压油液面符合标准。
检查台下发动机风扇及风扇皮带正常工作；检查动力端润滑油和液力端润滑油油位，润滑油管线无滴漏。
检查台上发动机空气熄火开关为开启状态。
检查低压管线和高压管线连接紧密，各种阀门开关正确.2.取力器常见故障：底盘发动机取力器（PTO)出现异响。
原因：1、取力器轴承松旷。
2、取力器齿轮磨损严重解决办法：1、施工中加强设备的巡回检查，取力器出现异响时及时停车。
2、定期解体检查取力器，检查轴承、齿轮是否完好。
3.液压泵常见故障：液压泵输入轴油封漏油原因：1、液压泵输入轴磨损失圆2、液压泵输入轴油封损坏解决办法：1、对磨损失圆液压泵输入轴进行喷涂。
2、更换输入轴油封4.台上发动机常见故障：台上发动机不能正常启动。
原因：（1）台上两个发动机空气熄火开关闭合。
解决方法：将该开关打开。
原因：（2）外界温度过低使液压油过于粘稠，输出动力不足。
解决方法：增大底盘发动机油门延长液压油循环时间。
原因:（3）外界温度过低，柴油结蜡严重。
解决方法：使用预热器加热或者用锅炉车加热。
原因:（4）油门拉杆卡死或油门控制器故障。
解决方法：检修油门拉杆或油门控制器，损坏时进行更换。
5.柱塞增压泵常见故障：4、液力端润滑油油泵不打油，压力表值为零。
原因：润滑油泵坏或者压力调节不合适，输油管线堵塞，压力表坏。
解决方法：调节油泵压力阀，疏通输油管线，放出脏油，更换压力表。
6.变矩器常见故障：5、变矩器温度高原因：1、油位过高或过低；解决方法：加注液压油至规定刻度面；检查所有的外接管线并检修泄漏处原因：2、呼吸孔堵塞解决方法：检查清洗呼吸孔；常见故障：6、变矩器压力过高原因：变矩器滤子脏解决方法：检查更换变矩器滤子。
7.液力端常见故障当泵车的泵头晃动，泵头发出异响，发动机排气管排气一股一股，便可确认泵车工作不正常，说明五个柱塞缸中至少有一个出现故障。
2500型压裂车组在高原油田的选配与应用
2500型压裂车组在高原油田的选配与应用摘要：为适应油田增储上产的需要, 青海油田公司购置了2500型压裂车组。
该车组具有压力等级高、排量大、智能化水平高、高原适应强等特点, 该设备的应用为柴达木“三低”油气藏开发提供了强有力的设备支撑。
本文通过对车组购置的必要性、选配、以及在现场应用情况等几个方面进行了阐述, 说明2500型压裂车组选配依据和在高原油田的应用前景。
关键词：压裂车;选型;配套;应用;油气层压裂施工改造根据地质数据和压裂软件模拟计算施工压力超过100MPa, 油田现有的两套压裂设备一直无法完成此类区域的压裂任务, 压裂设备已严重制约油田的发展, 因此有必要购置压裂车组, 以解决日益增长的压裂工作量和复杂井与压裂设备不配套的矛盾。
1 压裂车2500型简介1.1 结构分析2500型压裂车的组成有2大部分, 其一为底盘车、其二为上装设备。
在底盘车中, 除了具备将整车进行移动的功能以外, 还为发动机启动液压系统提供了动力;在上装设备当中, 属于压裂车进行作业的部分,包括电路和气路系统、液压和控制系统等。
1.2 压裂车的具体工作原理压裂车利用发动机驱动车台发动机对马达进行启动, 是车台发动机进行运转, 产生相应的动力, 以便利用液力传动箱以及传动轴对压裂泵的动力端传动动力,这样压裂泵在动力驱动的作用下进行运转;压裂液又混砂车供给, 利用吸入管将压裂泵吸入, 以此实现增压的效果, 之后在高压的环境中, 依着管道排入井下实施相应的压裂工作。
2设备选型与配套2.1压裂泵的选择压裂泵为压裂车组的核心设备, 只有选择好压裂泵, 才可根据泵的大小选择配套设备。
台上压裂泵可选择性很多, 满足功率输出2500HP和工作压力达到100MPa以上有进口大泵FMC2700Q和OFM2500重型五缸压裂泵, 也有国内四机厂生产的SQP2800泵。
2.2压裂泵车底盘车选型四机厂生产的2500型压裂泵车总质量在44吨左右, 目前国产底盘车辆无法满足承载要求, 可供选择的只有奔驰ACTROS 4151-8X8、曼牌41.480/8X8、肯沃斯K500-8X6这三种进口底盘车, 这三款底盘车均属于整车进口, 质量和承载能力均能够满足油田使用需要。
压裂泵阀箱疲劳寿命影响因素的研究
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石 油
机
械
一 ５ ９ 一
２ ０ １ ３年
第４ ｌ卷
第 １期
ＣＨＩ ＮＡ ＰＥ ＴＲＯＬ ＥＵＭ ＭＡＣ ＨＩ ＮＥＲＹ
油 气 田开 发 工程
压 裂 泵 阀箱 疲 劳 寿命 影 响 因素 的研 究
王 国荣 陈林 燕 赵 敏 李 蓉 王云海
煤层气压裂泵车常见故障分析与排除
煤层气压裂泵车常见故障分析与排除中原油田井下特种作业处在煤层气压裂市场以1990年从美国哈里伯顿公司引进的HQ-1400型压裂泵车为主压车，以美国Halliburton生产的HQ-1400型五缸泵作为压裂泵，单作用，柱塞式往复泵,其电机额定功率为1300 kW，最大排出压力为140 MPa，最大排出流量为1.96 m3/min。
HQ-1400压裂泵的结构采用目前国内外常用的卧式五缸柱塞泵，其结构由两部分组成，一部分直接输送液体，把机械能转化为液体压力能的液力端；另一部分将原动机的能量传递给液力端的传动端。
液力端主要有：液缸体、柱塞、吸入阀、排除阀等部件；传动端主要有中心曲轴连杆机构，由曲轴、连杆、十字头等零部件。
适合油气田各种增产工艺，可泵入各种类型的压裂液和支撑剂，特别适用于低渗透油气田的增产改造。
自2003年中原压裂队开创山西沁水盆地煤层气市场，时至今日，施工已有八年有余，施工井数也有千余层，压裂泵车也出现了严重的老化现象，各种故障也随着设备的老化不断出现。
文章主要针对HQ-1400压裂泵车在现场施工作业中经常遇到的一些突发故障和操作难点进行分析总结和探讨论述，说明了一些故障的排除方法。
1施工前对底盘和台上发动机以及变速箱进行仔细检查，确保燃油充足，发动机机油液面、变矩器油液面、冷却液液面、液压油液面符合标准。
检查台下发动机风扇及风扇皮带正常工作，检查HQ-1400泵动力端润滑油和液力端润滑油油位，润滑油管线无滴漏。
确定台上发动机空气熄火开关为开启状态。
2施工过程中①柴油机不能起动或起动不久就停车。
故障原因主要有输油泵进油滤网或软管等油路堵塞、燃油系统内有空气、喷油泵或喷油器有故障、燃油质量差，含水过多、气缸压缩压力不足等；排除方法为：检查清楚污物，检查燃油的清洁度，必要时更换滤芯，检查油管及接头密封性，放气螺钉是否拧紧，排除系统内空气，检查柱塞，出油阀修理或更换损坏件，更换燃油等。
②排气冒黑烟。
压裂泵柱塞失效模式分析与改进应用
压裂泵柱塞失效模式分析与改进应用田奎;李雄;陈守成;谢照宽;马志勇【摘要】通过对河南井下700型压裂车在使用过程中柱塞失效模式的统计分析,找出了该种柱塞快速磨损的主要原因.针对失效原因以及实际工作情况,对柱塞结构进行改造,将一体化实心柱塞改为空心柱塞,进行局部结构改进和表面特殊工艺处理,消除了柱塞的快速磨损的失效原因,大大延长柱塞的使用寿命,在现场应用后取得了良好的效果.【期刊名称】《长江大学学报（自然版）理工卷》【年(卷),期】2012(009)008【总页数】2页(P110-111)【关键词】压裂泵;柱塞;失效模式【作者】田奎;李雄;陈守成;谢照宽;马志勇【作者单位】河南油田分公司井下作业处,河南桐柏474780;河南油田分公司井下作业处,河南桐柏474780;河南油田分公司井下作业处,河南桐柏474780;河南油田分公司井下作业处,河南桐柏474780;河南油田分公司井下作业处,河南桐柏474780【正文语种】中文【中图分类】TE934压裂、酸化施工是通过压裂、酸化设备将施工液高压注入改造地层，从而达到提高油层渗透率的增油措施，目前被广泛运用于油田勘探开发，成为增加原油产量的重要手段，压裂泵作为压裂、酸化设备的核心部件之一，其工作运行的可靠性对于压裂、酸化的成功施工具有重要的意义。
柱塞是压裂泵的重要部件之一，安装于压裂泵动力端和液力端之间，它一方面受到来自动力端的交变作用力，另一方面直接耐受液力端的高压冲击，工作条件复杂恶劣，是容易损坏的部件之一。
通过研究分析柱塞失效模式的成因，有针对性提出改进措施，从而延缓柱塞在工作运行中的磨损，延长柱塞的使用寿命，对于提高压裂泵的整体工作能力和可靠性具有至关重要的作用。
柱塞泵由其动力端提供动力，来自动力端的动力通过十字头传递给柱塞，从而使柱塞在缸套内端作往复直线运动，柱塞进出泵阀腔改变阀腔工作室体积。
当柱塞离开阀腔时，工作室容积增大，压力降低，排出阀关闭，当压力低于进口处压力时，吸入阀打开，液体进入；当柱塞进入阀腔时，阀腔工作室体积减少，压力升高，吸入阀关闭，排出阀打开，排出液体，上述过程的不断循环往复，从而泵出高压液流。
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６ 结论
） 该固井胶塞具有良好的耐 １ 室内试验 表 明 ： 磨性能和密封性能 ， 能够满足套管滑套固井要求 。 ） ２ １ １ ４． ３ ｍｍ（ ４ 套管 滑 套 固 井 胶 塞 是 为 英寸 ） 套管滑套专用设计的胶塞 ， 解决了变径井筒固 井难题 。 ） 成功率１ 表明研 ３ ３ 口 井， ０ ０％ ， 现场试验１ 制的固井胶塞性能 可 靠 ， 促进长庆油田套管滑套压 裂技术的发展 。
摘要 ： 研制的 ５ 液 力 端 阀箱 出 现 开 裂 失效 。 利 用 有 Ｚ Ｂ ２ ８ ０ ０ 型压 裂 泵 在 ７ ５ ＭＰ ａ压力下工作 １ １ ４ｈ， － 找 出 可 能出 现 开 裂 的 部 位 。 解 剖 失效 部 件 ， 对 开 裂 部 位 内部 做宏 观 限 元软 件 进行 强度和 寿命 分析 ， 检查 、 硬度、 金 相、 力 学 性 能 等 检 测。 结 果 表 明： 毛 坯 锻 造 夹 层 在 高 压、 Ｓ ＥＭ 微 观 扫描 及 化 学 成 分 、 酸 性 介质 作 用 下 ， 产 生 腐蚀 疲劳 裂 纹 并 快 速 扩 展 ， 导 致 阀箱 早期 失效 。 应 加 强 调 质 后材料 的 缺陷检 测、 改 进 阀箱 高应力 区 的结构 、 调 整阀箱 加 工方 位 ， 以 提高 该 压力 泵 的 使 用 寿命 。 关键词 ： 压裂泵； 阀箱 ； 裂纹； 分析 中图分类号 ： Ｔ Ｅ ９ ３ ４． ２ ０ ７ 文献标识码 ： Ａ
Ａ ｎ ａ ｌ ｓ ｉ ｓ ｏ ｎ Ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ Ｆ ｌ ｕ ｉ ｄ Ｅ ｎ ｄ Ｖ ａ ｌ ｖ ｅ Ｈ ｏ ｕ ｓ ｉ ｎ ｏ ｆ ５ Ｚ Ｂ ２ ８ ０ ０Ｆ ｒ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ Ｐ ｕ ｍ － ｙ ｇ ｇ ｐ
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２ ０ １ ２ ０ ８ １ ０ ① 收稿日期 ： － － ， ： 杨立群 （ 男， 湖北武 汉 人 ， 高 级 工 程 师， 现 从 事 焊 接 工 艺 设 计 与 材 料 失 效 研 究， ａ ｎ ｌ ｉ ｕ ｎ ２ ０ ０ ５＠ １ ９ ５ ９ Ｅ－ｍ ａ ｉ ｌ 作者简介 ： －） ｙ ｇ ｑ 。 ａ ｈ ｏ ｏ ． ｃ ｏ ｍ． ｃ ｎ ｙ
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０ １ ２年１ ２月 石 油 矿 场 机 械 ２
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２ ０ １ ２年 第４ １卷 第１ ２期 第５ １页
石 油 矿 场 机 械 Ｏ Ｉ Ｌ Ｆ Ｉ Ｅ Ｌ Ｄ Ｅ Ｕ Ｉ ＰＭＥ Ｎ Ｔ Ｑ
（ ） ： ２ ０ １ ２， ４ １ １ ２ ５ １～５ ５
（ ） 文章编号 ： １ ０ ０ １ ３ ４ ８ ２ ２ ０ １ ２ １ ２ ０ ０ ５ １ ０ ５ － － －
５ Ｚ Ｂ ２ ８ ０ ０ 型压裂泵液力端阀箱失效分析 －
杨立群１， 刘金荣２
（ 中国石化集团公司 第四石油机械厂材料工艺研究所 ， 湖北 荆州 ４ １． ３ ４ ０ ２ ０； ） 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 ， 兰州 ７ ２． ３ ０ ０ ７ ０ ①
： Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｔ ｈ ｅ ｆ ｌ ｕ ｉ ｄ ｅ ｎ ｄ ｖ ａ ｌ ｖ ｅ பைடு நூலகம் ｏ ｕ ｓ ｉ ｎ ｃ ｒ ａ ｃ ｋ ｅ ｄ ａ ｆ ｔ ｅ ｒ ５ Ｚ Ｂ ２ ８ ０ ０ｆ ｒ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｗ ｏ ｒ ｋ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ １ １ ４ ｕ ｍ － ｇ ｇ ｐ ｐ ｈ ｏ ｕ ｒ ｓ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ７ ５ ＭＰ ａ ． Ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｔ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｌ ｉ ｆ ｅ ｗ ｅ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｚ ｅ ｄ ｕ ｓ ｉ ｎ ｆ ｉ ｎ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ａ ｌ ｓ ｉ ｓ ｇ ｐ ｙ ｇ ｙ 檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪 参考文献 ： 固井质量良好 ， 满足后期 后期探水泥塞面合格 ， 作业要求 。 胶塞与 套 管 滑 套 工 具 串 配 合 正 常 ， 现场 施 工 顺 利， 胶 塞 性 能 稳 定， 保证了固井施工顺利 完成 。
（ １． Ｓ Ｊ Ｍ ａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ， Ｓ Ｉ ＮＯ Ｐ Ｅ Ｃ， Ｊ ｉ ｎ ｚ ｈ ｏ ｕ４ ３ ４ ０ ２ ０， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ； ｇ ２． Ｌ ａ ｎ ｅ ｃ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｉ ｅ ｓ Ｌ ｉ ｍ ｉ ｔ ｅ ｄ， Ｌ ａ ｎ ｚ ｈ ｏ ｕ７ ３ ０ ０ ７ ０， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ） ｐ ｇ
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