第六章 循環(huán)系統(tǒng)

石油鉆采機(jī)械機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院第六章循環(huán)系統(tǒng)第一節(jié)往復(fù)泵概述第二節(jié)常用往復(fù)泵的典型結(jié)構(gòu)第三節(jié)往復(fù)泵的維護(hù)、保養(yǎng)第四節(jié)泥漿固控系統(tǒng)1）往復(fù)泵輸送液體的性質(zhì)：石油行業(yè)中，在高壓下，輸送高粘度、大密度、高含沙、含氣和高腐蝕性液體。但流量相對較小。2）在石油行業(yè)中的用途：鉆井：鉆井泵或泥漿泵在鉆井過程中，為了攜帶出井底巖屑和供給井底動力鉆具的動力，用于向井底輸送和循環(huán)鉆井液的往復(fù)泵。固井：固井泵為了固化井壁，向井底注入高壓水泥漿的往復(fù)泵。壓裂：壓裂泵為了造成油層的人工裂縫，提高原油采收率和產(chǎn)量，用于向井內(nèi)注入含有大量固體顆粒的液體或酸堿液體的往復(fù)泵。注水：注水泵向井內(nèi)油層注入高壓水驅(qū)油的往復(fù)泵。采油：抽油泵用于在井內(nèi)抽汲原油的往復(fù)泵。3）石油行業(yè)對往復(fù)泵的要求由于鉆井深度越來越深，泵的壓力越來越大，功率越來越大，所以要求往復(fù)泵的制造和維修成本要低，體積和重量不能過大，易損件的壽命要高。往復(fù)泵易損件：泵閥、活塞缸套副、柱塞—密封副。第一節(jié)往復(fù)泵概述一、往復(fù)泵的工作原理1、組成水力端：缸體、活塞、吸入閥、排出閥、閥室、吸入管、排出管、吸、排水池。動力端：皮帶輪、動力軸、齒輪、曲柄或曲軸、連桿、十字頭、活塞桿。2、工作原理動力端：發(fā)動機(jī)通過皮帶、齒輪等傳動部件帶動泵的曲軸或曲柄旋轉(zhuǎn)，通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)將動力機(jī)傳入的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)槭诸^的往復(fù)運(yùn)動。水力端：吸入過程：曲柄從右邊水平位置以ω旋轉(zhuǎn)，活塞在十字頭和活塞桿的帶動下向右移動（動力端）。液缸內(nèi)形成一定的真空度，室內(nèi)壓力P降低，P＜

Pa時，吸入池中液體在Pa的作用下推開吸入閥，進(jìn)入缸內(nèi)，直到活塞移動到死點(diǎn)為止，吸入過程結(jié)束。曲柄在180°位置。排出過程：曲柄繼續(xù)轉(zhuǎn)動，活塞在連桿、十字頭和活塞桿的推動下，向左移動（水力端），缸套內(nèi)的液體受到擠壓，壓力P升高，當(dāng)P＞Pa時吸入閥關(guān)閉，P＞P1時排出閥打開，液體被活塞推出，經(jīng)排出閥和排出管進(jìn)入排液池，到死點(diǎn)為止。排出過程結(jié)束，曲柄回到0°。二、往復(fù)泵的分類在吸入或排出過程中，活塞移動的距離稱為泵的沖程S，它與曲柄半徑r，之間存在下列關(guān)系：

S=2r(7—1)二、往復(fù)泵的分類1．按缸數(shù)分有單缸泵、雙缸泵(曲柄互成180°角)、三缸泵(曲柄互成120°角)、四缸泵(曲柄互成90°角)等。

2．按作用數(shù)分有單作用式和雙作用式兩種。單作用泵如圖7-1所示。活塞往復(fù)一次，泵作一次吸入和排出。雙作用泵如圖7-2所示。每個液缸被活塞分為兩個工作室，每一工作室都有吸入閥和排出閥。雙作用泵活塞往復(fù)一次，吸入與排出各兩次。

3．按液缸的布置方案及其相互位置分臥式泵立式泵V形泵星形泵4．按活塞式樣分活塞泵:由帶密封件的活塞與固定的金屬缸套形成密封副(如圖7-1)。柱塞泵：由金屬柱塞與固定的密封組件形成密封副(如圖7-3)。5、按傳統(tǒng)的驅(qū)動方式分1）機(jī)械驅(qū)動曲柄連桿傳動凸輪傳動2）蒸汽驅(qū)動3）液壓驅(qū)動往復(fù)泵控制閥往復(fù)泵液壓缸液壓泵三、往復(fù)泵的基本參數(shù)

1、流量指的是單位時間內(nèi)，泵通過排出管所輸送的液體量。流量通常以體積單位表示，又稱為體積流量Q(m3／s)。有時也用重量單位表示，流量，稱為重量流量QG(N／s)。

式中——液體的重度，N／m3。

(7—2)2、排量往復(fù)泵曲柄旋轉(zhuǎn)一周，通過排出閥輸送的液體量。排量只與泵的液缸數(shù)、幾何尺寸、F、S有關(guān)，而與時間無關(guān)。流量和排量實(shí)際上是兩個完全不同的概念。3、泵壓—般指的是泵排出口處的液體壓力，通常以P表示。4、泵的功率和效率泵的定義；泵是把動力機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液體的動能。泵分為容積式泵和葉片式泵兩種。1）泵的軸功率（主軸功率）N軸：單位時間內(nèi)發(fā)動機(jī)傳到往復(fù)泵傳動軸上能量。2）有效功率（水功率）N：單位時間內(nèi)液體經(jīng)過泵后增加的能量。水區(qū)：3）泵的效率：有效功率與輸入功率之比值

5、泵的能量損失任何機(jī)械在工作過程中都有能量損失，往復(fù)泵在工作過程中的能量損失包括如下介個方面：（1）機(jī)械損失(7—3)1）機(jī)械損失

—克服往復(fù)泵內(nèi)齒輪傳動、軸承、活塞、盤根和十字頭等機(jī)械摩擦方面所消耗的功率。2）泵的轉(zhuǎn)化功率Ni—單位之間內(nèi)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液體能的那部分功率，它全部用于對液體作功，提高液體的能量。它等于泵的輸入功率減去機(jī)械損耗功率。

設(shè)單位時間內(nèi)獲得能量的液體量為（轉(zhuǎn)化能量）單位重量液體得到的能量為（轉(zhuǎn)化壓頭），則轉(zhuǎn)化功率：3）機(jī)械效率：

其大小表示機(jī)械傳動部分的完善程度。（2）容積損失△N容：泵實(shí)際輸送的液體體積總比理論輸送的液體體積小。因?yàn)橛幸徊糠肢@得能量的高壓液體會從活塞與缸套的間隙、缸套密封、閥蓋密封及拉桿密封等處漏失，造成一定的能量損失。稱為容積損失。設(shè)單位時間內(nèi)的漏失獲得能量的液體為則實(shí)際流量：容積效率：泵內(nèi)接受能量的轉(zhuǎn)化流量往往低于泵的理論平均流量，因?yàn)橛袝r液缸內(nèi)存在少量氣體或閥門遲送造成的回流，可能減少吸入的液體量。由上面兩個原因所減少的流量，幾乎不造成能量損失。現(xiàn)實(shí)中（6）能流圖四、活塞泵運(yùn)動規(guī)律7、泵的沖數(shù)n泵的沖數(shù)是指單位時間內(nèi)活塞(或柱塞)的往復(fù)次數(shù)。(mm-1)。四、活塞泵運(yùn)動規(guī)律往復(fù)泵的基本工作理論及其主要特性參數(shù)（流量、壓力）的計算，都是與活塞或柱塞的運(yùn)動規(guī)律密切相關(guān)的。因此，首先要了解活塞運(yùn)動情況，目前的往復(fù)泵大多是曲柄連桿機(jī)構(gòu)傳動，它將曲柄的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)榛钊耐鶑?fù)運(yùn)動。1、活塞的位移O1B1B2O2A1A2EOyy1lx1x2五、往復(fù)泵的流量及流量曲線FfSnFfSnFu4、往復(fù)泵的流量曲線以φ為橫坐標(biāo)，Q為縱坐標(biāo)的曲線。有上述分析可知，往復(fù)泵工作時，在曲柄旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)各液缸或工作室及泵的瞬時流量按一定規(guī)律變化。如果以曲柄轉(zhuǎn)角φ為橫坐標(biāo)，流量為縱坐標(biāo)，就可以作出泵的瞬時流量和平均流量隨曲柄轉(zhuǎn)角變化曲線，這類曲線稱為往復(fù)泵流量曲線。單杠單作用泵雙杠單作用泵設(shè)四杠單作用泵三杠單作用泵三缸單作用泵吸入三缸單作用泵排出雙缸雙作用泵吸入雙缸雙作用泵排出六、往復(fù)泵的特性曲線PQ往復(fù)泵Q—P曲線實(shí)際Q—P曲線理論Q—P曲線P七、往復(fù)泵的工況△PQL1L2L3不同井深時的管路特性曲線△PQL1L2不同井深時的管路特性曲線L3Q1Q2八、往復(fù)泵的性能調(diào)節(jié)往復(fù)泵與一定管路系統(tǒng)組成統(tǒng)一的裝置后，其工況點(diǎn)一般也是確定的。有事為了某些需要，希望人為地調(diào)節(jié)泵的流量，以改變工況。1、流量調(diào)節(jié)：由于泵的流量與泵的缸數(shù)i，活塞面積F，沖次n及沖程與成正比關(guān)系，改變其中任一個參數(shù)，都可以改變泵的流量。鉆井泵中常用的調(diào)節(jié)流量的方法有以下幾種。1)更換不同直徑的缸套。設(shè)計鉆井泵時，通常把缸套分為數(shù)級；各級缸套的流量大體上按等比數(shù)分布，即Qi/Qi+1=常數(shù)，即前一級（i）直徑較大的缸套的流量與相鄰下一級（i+1）直徑較小缸套的流量比值近似常數(shù)，根據(jù)需要選用不同直徑的缸套就可以得到不同的流量。2)調(diào)節(jié)泵的沖次動力機(jī)與鉆井泵之間通常不加變速機(jī)構(gòu)，在機(jī)械傳動的條件下，適當(dāng)改變動力和鉆速既可以調(diào)節(jié)泵的沖次。如柴油機(jī)驅(qū)動泵，可以再可定轉(zhuǎn)速nr與最小鉆速nmm之間調(diào)節(jié)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速，使泵在額定沖次與最小沖次之間變化，達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。應(yīng)該注意，在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的過程中，必須使泵壓不超過缸套的極限壓力。3)減少泵的工作室方法：取出n個排出閥或吸入閥使有的工作室不參加工作，減小Q。缺點(diǎn)：δQ增大，壓力波動增大，取排出閥好一些。在深井段鉆井時，往往井徑較小，為了盡量減少循環(huán)損失，一般希望泵的流量較小。在其他調(diào)節(jié)方法不能滿足要求時，現(xiàn)有時采用減少工作室的方法，如打開閥箱，取出幾個排出閥或吸入閥，使有的工作室不參加工作，從而減少流量。該方法的缺點(diǎn)是加劇了流量和壓力的脈動。實(shí)踐表明，在這種非正常工作情況下，取出排出閥比取出吸入閥引起的波動小。對雙缸雙作用泵來講，取出靠近動力端的排出閥引起的壓力波動較小。（4）旁路調(diào)節(jié)：在泵的排除管線上并聯(lián)一根旁通管路，打開并調(diào)節(jié)旁路閥門，就可以調(diào)節(jié)泵的流量。旁路調(diào)節(jié)還是鉆井泵中常用的緊急降壓手段。2、為了滿足一定的流量需要，石油礦藏中常將往復(fù)泵并聯(lián)工作。往復(fù)泵并聯(lián)工作時，以統(tǒng)一的排出管向外輸送液體，從泵的等功率曲線可以看出并聯(lián)工作有如下特點(diǎn)。1）泵的壓力相等P1=P2=…=Pn2）流量為多泵流量的和Q=Q1+Q2+…+Qn3）總的水功率為多泵水功率之和N=N1+N2+…+NnN=PQ=mNi=mPQi。第二節(jié)常用往復(fù)泵的典型結(jié)構(gòu)

目前，國內(nèi)外油田普遍應(yīng)用的往復(fù)泵有臥式雙缸雙作用活塞泵和臥式三缸單作用活塞泵。一、雙缸雙作用活塞泵的結(jié)構(gòu)方案如圖所示主軸油兩個互成90°的曲柄，分別帶有兩個活塞在液缸中作往復(fù)運(yùn)動時，左邊的排出閥打開，吸入閥關(guān)閉?；钊岸斯ぷ魇覂?nèi)的液體排出，而左邊的排出閥關(guān)閉，吸入閥打開，活塞后端工作室吸入液體，當(dāng)活塞向動力端運(yùn)動時，情況正好與上述相反。1．泵的動力端它包括底座，裝皮帶輪的傳動軸、主軸，齒輪，偏心輪、連桿、十字頭等。主軸與曲軸方案：

(1)有銷子軸的方案(圖7-5a)。把銷子軸壓到主軸端面孔眼中，銷子軸與主軸中心距形成曲柄半徑。

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)尺寸小，便于檢查和調(diào)節(jié)銷子軸承和主軸承。(2)偏心輪方案(圖7-5b)主軸上有兩個偏心輪特點(diǎn)：寬度和重量小，維修方便，工作可靠，但制造復(fù)雜。目前應(yīng)用最多。潤滑：靠齒輪旋轉(zhuǎn)時濺起的機(jī)油進(jìn)行潤滑，即飛濺潤滑。潤滑的部位：主軸和傳動軸軸承，連桿大小頭軸承，十字頭與泵板之間及中間拉桿密封處。2．泵的液力端其作用是從吸入池吸入液體，通過活塞的作用，變機(jī)械能為液體能向井底輸送高壓液體，實(shí)現(xiàn)液體的循環(huán)冷卻鉆頭，沖洗井底和攜帶巖屑。組成：泵體（箱體）、缸體、活塞、活塞桿、密封盒、泵閥排出與吸入通道、過濾器、排出空氣包、安全閥。特點(diǎn)：每個缸有兩套吸入和排出閥。3、代號NB8—600NB—雙缸雙作用泥漿泵8—設(shè)計序號600—馬力（額定輸入功率）二、三缸單作用活塞泵1、優(yōu)點(diǎn)：1）缸徑小、沖程短，沖數(shù)高，一般S=150～300mm，n=200min-l,雙作用泵：S=300～450mm，n=65min-l

。2）單作用面工作：從后面可對缸套和活塞進(jìn)行沖洗潤滑，提高其壽命，拆裝方便。3）排量大、壓力高、適用范圍大，n高，Q大。4）排量均勻，壓力波動小、水力沖擊小。雙作用泵δQ

=48%，三缸但作用泵δQ

=25%。5）體積小，重量輕，長度比雙作用泵小25%，重量小27%。6）更換易損件方便，維修保養(yǎng)簡單三缸單作用泵的缸套在外部，用夾持器固定，活塞桿也用夾持器連接，所以拆裝方便，液力端結(jié)構(gòu)簡化，不要缸蓋，頂缸器，也不需要活塞桿盤根盒的密封。2、缺點(diǎn)1）、n高則自吸能力降低，需要配備灌注設(shè)備，即由一臺灌注泵向三缸單作用泵吸入口供給一定壓力的液體，增加了附屬設(shè)備。2）活塞后端外露，如活塞有磨損，吸入時有空氣進(jìn)入，降低容積效率。3、組成：動力端、機(jī)座、曲軸總成、傳動軸總成、十字頭總成。曲輪式空心合金鑄件，裝有齒輪。液力端：每個缸套只有一套吸入和排出閥。泵閥的布置方案：L型:液流平穩(wěn)，壓力波動小，泵的吸入閥門可單獨(dú)拆卸檢修和維修方便，泥漿漏失少。但是結(jié)構(gòu)不緊湊，泵內(nèi)余屑流道長，自吸能力差。I型（直通型）：結(jié)構(gòu)緊湊泵內(nèi)余屑流道長度短，有利于自吸，但更滑吸入閥困難。

T型：吸入閥水平布置，排出閥垂直布置，綜合了L型和I型泵頭的優(yōu)點(diǎn)。便于吸入閥拆裝，結(jié)構(gòu)緊湊，余屑少，重量輕，但是泥漿漏失相對多一些。

4、代號3NB變形代號額定輸入功率（馬力）三缸單作用泥漿泵下面介紹一種三缸單作用活塞泵的結(jié)構(gòu)(圖7—7)。

此泵的機(jī)座、外殼均為焊接結(jié)構(gòu)。為提高支座的強(qiáng)度與剛度，主軸(曲軸)和傳動軸的軸承座由一塊厚鋼板制成，這種結(jié)構(gòu)，在裝拆時，軸承需從軸向推入或壓出。圖7-8曲軸及大齒輪圖7-9三缸單作用泵液力斷結(jié)構(gòu)圖7-10液力端的兩種基本結(jié)構(gòu)示意圖圖7-11缸體圖7-12缸套與缸體的連接圖7-13缸體與排出接頭三、

泵的特殊部件1.泵頭要求：1）液體通道盡量短而直，泵頭內(nèi)徑盡可能減小，加大圓角半徑，內(nèi)壁表面應(yīng)光滑。2）排出閥應(yīng)位于工作腔的最高點(diǎn)，使泵頭內(nèi)部不能滯留氣體，以免降低充滿系數(shù)。吸入閥、排出閥應(yīng)靠近泵缸。以減少水阻損失和余隙容積。制造：鍛造或鑄造，整體加工。2．缸套缸套是為延長泵頭壽命面配備的便于更換的易損件。對同一往復(fù)泵，缸套外徑相同，內(nèi)徑可以變化，以便在沖數(shù)一定的情況下，通過選用不同內(nèi)徑的缸套來改變排量。缸套內(nèi)徑尺寸可按一定間隔，規(guī)定系列化標(biāo)準(zhǔn)。同一泵，缸套內(nèi)徑尺寸約有4～6種。

圖7-16表示幾種雙作用往復(fù)泵缸蓋和壓緊缸套的結(jié)構(gòu)。泵頭液缸與缸套間的密封由橡膠密封圈完成。圖a

中結(jié)構(gòu)可以用于排出壓力不超過9.8MPa的泵中；圖b所示結(jié)構(gòu)適用于更高的壓力；高壓雙作用往復(fù)泵的缸蓋結(jié)構(gòu)如圖c，缸套端面螺栓通過缸蓋壓緊，而缸套密封則由擰在缸蓋中央的螺釘進(jìn)行擠壓。圖7-17表示的是一種無臺肩的缸套，其外密封由單獨(dú)調(diào)節(jié)的螺帽通過法蘭、密封法蘭來壓緊。3．活塞活塞是與缸套相配合的另一個易損零件。其結(jié)構(gòu)一般為自動封嚴(yán)式，它由鋼芯及橡皮碗組成。雙作用泵的橡皮碗在鋼芯兩邊是對稱的?；钊姓w式(即橡膠皮碗硫化到鋼芯上)及組合式(即可拆的皮碗，用墊圈，彈簧圈和螺母田緊)兩種。

圖7-18整體式活塞圖7-19組合式活塞（a）鋼芯為整體；（b）鋼芯由三部分組成1-襯套；2-皮碗；3-墊圈；4-彈簧圈為了易于更換磨損的活塞或者調(diào)換不同尺寸的活塞來改變泵的排量，活塞的結(jié)構(gòu)要便于拆裝．同時，活塞與活塞桿連接處還必須保證高壓下密封，否則活塞鋼芯和活塞桿都將被刺壞。為此，活塞芯子裝在頂端帶錐度的活塞桿上(圖7-20)，錐度應(yīng)更好地保證強(qiáng)度和密封性。而且便于拆卸。錐度可為1:12，1:15或1:24?；钊咀右兄瓮辜?，以便使用專門工具拆卸，對較小的錐度，這點(diǎn)尤其必要。活塞芯子也可裝于圓柱頂端的活塞桿上，其間需安裝有能自動封嚴(yán)的密封圈(圖7-21)。4．活塞桿活塞桿的密封裝置(盤根)僅用于雙作用泵，封嚴(yán)活-塞桿與后缸蓋間的間隙。所用的盤根有壓緊式和自封式兩種。

5．閥組泵閥的結(jié)構(gòu)應(yīng)保證封嚴(yán)可靠，下落時無撞擊，水力阻力要較小，上下運(yùn)動應(yīng)有導(dǎo)向，閥盤要準(zhǔn)確落于閥座之上，以保證密封。為了便于制造和維修，排出閥和吸入閥采用相同結(jié)構(gòu)。閥盤和閥座都是易損件，應(yīng)便于拆卸、安裝，而且盡量做到未損壞部分能重復(fù)使用。閥組分為：1）平板閥2）盤狀閥3）球閥閥蓋應(yīng)有一定的強(qiáng)度，保證密封，拆裝方便。閥鹽也有多種結(jié)構(gòu)，近年來應(yīng)用最廣泛的是大螺距絲扣連接的快速拆卸閥蓋結(jié)構(gòu)(圖7-25)。6．空氣包往復(fù)泵工作過程中流量和壓力的波動，除了使泵的效率降低，吸入性能惡化，泵和管線的使用壽命縮短外，作鉆井泵時，還將降低泥漿攜帶巖屑的能力，甚至導(dǎo)致井壁坍塌和漏失，因此將壓力波動降低到容許的范圍內(nèi)。目前常用的方法是在吸入口和排出口處安裝空氣包。（1）流量和壓力波動的危害：降低泵效和吸入能力；泵和管線壽命短；降低泥漿攜帶巖屑的能力；導(dǎo)致井壁坍塌。（2）空氣包的工作原理1）空氣包的結(jié)構(gòu)空氣包是內(nèi)部充有一定壓力的氮?dú)饣蚩諝獾拿荛]容器。其功能是利用氣體的壓縮性隨著吸入壓力和排出壓力，自動地向泵或排出管供給液體或者貯存，一部分來自吸入管或排出管的液體，使吸入總管和排出總管內(nèi)液流均勻，慣性力減小，從而降低壓力波動。但自吸入空氣包至泵缸至排出空氣包一段支管內(nèi)，其液流仍然隨著活塞的運(yùn)動規(guī)律變化，空氣包對之仍不起調(diào)節(jié)作用。2）空氣包的工作過程排出空氣包：活塞向右運(yùn)動，開始排出液體，活塞加速，泵排出流量增加Q↑，L1和L2管的阻力增加，P2↑，當(dāng)P2>P氣時一部分液體進(jìn)入空氣包貯存，使排出管內(nèi)的液體不至于突然加速。排出管段：活塞減速，泵排出的流量減小Q↓，L1和L2管的阻力下降，P2↓，當(dāng)P2<P氣，空氣包內(nèi)貯存的液體排出進(jìn)入排出管線，使排出管內(nèi)的液體流速趨于均勻。（3）空氣包分為排出和吸入兩種。排出空氣包結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，常見的是球形的充氣空氣包(圖7-26a)。另一種結(jié)構(gòu)(圖7-26b)在橡膠膜上充以部分液體，以免氣體漏失。吸入空氣包位于靠近液缸的吸入管線上，因其壓力低，所以不必安裝橡膠膜。在有灌注壓頭的泵吸入管上，近年來采用有橡皮隔膜的臥式吸入氣包(圖7-27)。7．安全閥第三節(jié)往復(fù)泵的維護(hù)、保養(yǎng)一、往復(fù)泵保養(yǎng)要點(diǎn)往復(fù)泵動力端的保養(yǎng)工作一般比較簡單，只要潤滑油保持清潔，粘度合適，油量充足，就能保證動力端正常運(yùn)轉(zhuǎn)。動力端除了日常的保養(yǎng)工作之外，每六個月至少進(jìn)行一次定期檢修、清理和換油。往復(fù)泵的液力端情況完全不同。除了壓力高、負(fù)荷大之外，液力端零件常常還要在磨礪性和腐蝕性液體中工作。因此，往復(fù)泵的維護(hù)、保養(yǎng)十分重要?；钊麠U：充分潤滑；裝活塞之前必須把活塞孔和活塞桿擦干擦凈；錐頸下不能加潤滑油?；钊阂坏┌l(fā)現(xiàn)活塞有漏水現(xiàn)象，應(yīng)立即換掉，不要等到缸套也要換時再換；預(yù)防活塞的膠皮老化；活塞裝入缸套時，在缸套內(nèi)壁涂上足夠黃油。出現(xiàn)下列現(xiàn)象時，表示活塞已經(jīng)漏了。

(1)壓力起伏不定。

(2)泵內(nèi)發(fā)出水流短路的聲音。

(3)若是蒸汽和液壓驅(qū)動的往復(fù)泵，沖程顯得不均勻。閥和閥座：定期檢查閥的密封面，密封面已經(jīng)磨損應(yīng)換新閥；閥門彈簧折斷或失去彈力，應(yīng)及時更換；閥桿與桿套孔如巳磨損(孔的單邊磨損或成橢圓時)也應(yīng)更換。缸套：應(yīng)經(jīng)常定期檢查缸套內(nèi)徑磨損程度，若出現(xiàn)深溝現(xiàn)象或磨損量達(dá)規(guī)定值時，立即更換；在安裝缸套時，必須里外擦干凈，磨平毛刺。二、住復(fù)泵的使用和維護(hù)1、泵的安裝和開轉(zhuǎn)前的準(zhǔn)備工作(1)安裝時，泵前后和左右須保持水平，避免運(yùn)轉(zhuǎn)時負(fù)荷不均勻。(2)吸入管入口端與吸液池底最小有三英寸距離，且吸入管內(nèi)徑必須一致，吸入口不得正對吸液池入口。(3)泵的位置可盡量降低，嘆液池盡量升高，以提高上水效果。(4)泵的三角皮帶裝得不能過緊過松，而且主、被動輪要對正．對于萬向軸傳動的泵，其兩端連接法蘭必須保持平行。(5)安全閥及壓力表、真空表(有的沒有)必須齊全、靈敏。(6)各軸承應(yīng)加足黃油或機(jī)油，上緊各部位螺絲，保證齊全、牢固。2、開泵前的檢查工作(1)檢查閥蓋、缸蓋、拉桿盤根壓帽等各部位螺絲是否已經(jīng)上緊。(2)檢查管上的閘門是否已倒好。(3)打開拉桿的冷卻、潤滑液的閘門。(4)檢查預(yù)壓空氣包是否已沖好壓縮氣體。(5)檢查油底殼內(nèi)機(jī)油面是否達(dá)到要求。3、開泵時注意事項(1)開泵前必須與有關(guān)操作及檢查人員聯(lián)系。(2)開泵時操作人員必須注意泵壓表的壓力。(3)掛泵離合器時，最好采用二次開動法，這樣一方面可以使泵得到活動的機(jī)會，另一方面以觀察泵在起動中有無障礙，如一切正常即可掛上離合器。4、開泵后以及泵在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，應(yīng)做到下列工作(1)檢查各處是否有漏失現(xiàn)象。曲拐室、十字頭、缸內(nèi)等各處有無響聲。(2)經(jīng)常注意泵壓變化。發(fā)現(xiàn)異常情況及時聯(lián)系處理。(3)檢查十字頭滑板油孔及拉桿盤根冷卻潤滑流道是否暢通，油量是否夠。經(jīng)常觀察拉桿盤根有無刺液體現(xiàn)象。(4)檢查各軸承溫度，最高不能超過70℃。第四節(jié)泥漿固控系統(tǒng)

固控系統(tǒng)的工作原理：在鉆井施工中,鉆頭在高壓泥漿的輔助沖刷中不斷鉆進(jìn),巖屑被返出的泥漿帶到地面以上,此時的泥漿中含有大量的較大顆粒巖石,無法重復(fù)利用。為了節(jié)約鉆井成本,就要將此時泥漿中含有的固體按照其顆粒的大小,逐一地去除,并對凈化后的泥漿成份再次配比,使其最終達(dá)到可以重復(fù)利用的性能,固控系統(tǒng)就是將此過程實(shí)現(xiàn)的裝備。

鉆井液固相控制的意義：清除有害固相，保證鉆井連續(xù)進(jìn)行；保證鉆井安全，防止事故發(fā)生；節(jié)能降耗；降污環(huán)保。鉆井液中的固相含量增加會明顯降低機(jī)械鉆速，甚至?xí)?dǎo)致鉆井事故，使鉆井總成本大幅度上升。試驗(yàn)證明固相含量每降低1%，鉆頭的工作壽命可延長7～10％，鉆進(jìn)速度至少可提高10%，而且顆粒越小對機(jī)械鉆速的影響越大。

固控系統(tǒng)組成：由密閉罐、凈化設(shè)備、輔助設(shè)備、各種功能型管線等構(gòu)成。通過各部的聯(lián)合使用,使從井口返出的帶有鉆屑的泥漿經(jīng)過逐級凈化、配藥、加重等程序,使達(dá)到重復(fù)利用的性能。常用的鉆井液凈化系統(tǒng)有兩級凈化系統(tǒng)和三級凈化系統(tǒng)，最高能達(dá)到五級凈化，這五級凈化的內(nèi)容分別是：1、一級凈化：除大顆粒經(jīng)井底循環(huán)返回至井口的鉆井液中含有較大的鉆屑，鉆井液經(jīng)井口至振動篩罐的連接管線進(jìn)入振動篩，通過振動篩，將鉆井液中顆粒>74μm的鉆屑顆粒篩分出來，完成一級凈化。振動篩處理量的選擇應(yīng)為鉆井泵最大總排量的100%～125%。凈化后的鉆井液從錐形罐中流入下一個倉室。2、二級和三級凈化：除氣、除較大顆粒由于鉆井過程中，井下氣體混入鉆井液中后，鉆井液密度發(fā)生改變，影響鉆井液攜帶泥砂的能力。此時，可通過除氣倉上的除氣器將鉆井液中的有害氣體排除，恢復(fù)鉆井液密度，穩(wěn)定鉆井液粘度，完成對鉆井液的二級凈化。經(jīng)除氣后的鉆井液經(jīng)砂泵抽吸進(jìn)入除砂器，除砂器將鉆井液較小的砂粒(粒度40～100μm)分離出來，完成除砂過程，即為三級凈化。除氣器和除砂器的處理量應(yīng)為鉆井泵最大總排量的100%～125%。3、四級凈化：除小顆粒經(jīng)除砂器凈化的鉆井液直接進(jìn)入除泥倉（也可以根據(jù)實(shí)際需要，由除砂倉經(jīng)鉆井液槽直接進(jìn)入其他各倉室內(nèi)），除泥倉內(nèi)鉆井液經(jīng)除泥泵抽吸進(jìn)入除泥器，在除泥器的作用下其中微小的顆粒(粒度12～74μm)被分離出來，完成四級凈化。除泥器的處理量應(yīng)為鉆井泵最大總排量的100%～125%。凈化后的鉆井液直接經(jīng)管路輸入離心分離倉。4、五級凈化：除微粒離心分離倉上設(shè)有離心機(jī)，鉆井液在螺桿泵的作用下輸入到離心機(jī)內(nèi)，離心機(jī)使更小的微粒(粒度2～15μm)被分離出來，即為五級凈化。離心機(jī)的處理量應(yīng)為鉆井泵最大總排量的5%～10%。凈化后的鉆井液經(jīng)鉆井液槽進(jìn)入循環(huán)罐。五級凈化全部進(jìn)行主要用于復(fù)雜井況和要求較高的井況。根據(jù)鉆井作業(yè)的實(shí)際需要，也可采用其中的一級或幾級凈化。五級凈化的效果完全能夠達(dá)到目前國內(nèi)鉆井作業(yè)對鉆井液質(zhì)量的要求。

泥漿凈化流程：從井口返出的帶有大量鉆屑的泥漿經(jīng)過井口返流管線依次經(jīng)過振動篩、除氣器、除砂器、除泥器、中速離心機(jī)、高速離心機(jī)的處理,對泥漿進(jìn)行逐級凈化,可以較好的去除其中的有害固相,達(dá)到泥漿再循環(huán)利用的程度。此時泥漿泵可以直接吸入泥漿,打入高壓管匯,進(jìn)入井口,為鉆機(jī)進(jìn)行正常的鉆井施工提供保證。

經(jīng)井底循環(huán)返回的鉆井液中含有較大的鉆屑,含屑鉆井液經(jīng)連接管進(jìn)入振動篩,較大固相顆粒及其攜帶的部分鉆井液排出到泥漿池,過篩鉆井液落入1號泥漿罐,完成一級凈化。從1號罐溢流出來的泥漿經(jīng)過泥漿槽進(jìn)入2號罐的除砂艙,經(jīng)過除砂器處理后的泥漿進(jìn)入2號罐的除泥艙,經(jīng)除泥器處理后的泥漿進(jìn)入臨近3號罐的離心機(jī)艙,依次完成二級和三級凈化。經(jīng)離心機(jī)處理后的清潔鉆井液進(jìn)入4號罐和5號罐,進(jìn)行鉆井液儲備,并供鉆井泵吸入,重復(fù)泵入井內(nèi)循環(huán)使用。一、泥漿振動篩鉆井液振動篩的工作原理：振動篩主要由篩箱、篩網(wǎng)、隔振彈簧及激振器、進(jìn)漿泥漿盒、底座、支架等部分組成。工作原理是由激振器的旋轉(zhuǎn)帶動篩箱、篩網(wǎng)一起運(yùn)動，形成合理的運(yùn)動軌跡。鉆井液經(jīng)進(jìn)漿泥漿盒流到篩箱篩網(wǎng)上，固相從篩箱的前部排出，含有小于篩網(wǎng)孔固相的液相透過篩網(wǎng)流入鉆井液罐，從而完成分離。一、泥漿振動篩

泥漿振動篩是鉆井泥漿固相控制系統(tǒng)中的一級固控設(shè)備，根據(jù)篩面產(chǎn)生直線運(yùn)動軌跡的振動理論設(shè)計而成的。兩臺電機(jī)中垂線與篩夾角成a角，當(dāng)兩臺激振電機(jī)轉(zhuǎn)動方向相反時，其相互運(yùn)動所產(chǎn)生激振動力，在X方向相互抵銷，激振力為零。而在Y方向上兩臺電機(jī)的激振力互相疊加從而帶動整個上下篩箱沿Y軸方向的往復(fù)運(yùn)動，同時使篩網(wǎng)面上的泥漿沿Y軸方向被拋上，然后自由落下時已向前移動，這樣不斷地被拋上落下使泥漿向前運(yùn)動，泥漿液通過篩網(wǎng)漏入泥漿罐而泥漿中的大部分固體顆粒被篩出，從而起到了泥漿液凈化作用。動力學(xué)分析表明：兩電動機(jī)特性愈接近，其摩擦阻矩愈接近相等，兩篩愈容易實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)轉(zhuǎn)。振動篩的類型（1）根據(jù)其工作原理可分為：普通橢圓振動篩：工作時篩箱作橢圓運(yùn)動，并繞質(zhì)心作俯仰運(yùn)動。圓振動篩：工作時篩箱作圓軌跡運(yùn)動。直線振動篩：工作時篩箱作直線軌跡運(yùn)動。平動橢圓振動篩：工作時篩箱作平動橢圓軌跡運(yùn)動。（2）振動篩根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為：單篩：一臺振動篩單獨(dú)工作；雙聯(lián)篩：兩臺振動篩并列安裝在同一底座上，可同時處理鉆井液；多聯(lián)篩：三臺或三臺以上振動篩并列安裝在同一底座上，可同時處理鉆井液。（3）振動篩根據(jù)篩網(wǎng)的布置型式可分為：單層篩：篩箱上有一個篩面；雙層篩：篩箱上有上下兩個篩面,且兩篩面之間有一定的距離；疊層篩：篩箱上有兩個上下交錯的篩面。二、除砂器

除砂器是用于鉆井液固相控制系統(tǒng)中的二級固控設(shè)備，除砂器是旋流除砂器與振動篩的組合體，旋流除砂器根據(jù)顆粒沉降原理設(shè)計而成的,待分離的鉆井液通過砂泵產(chǎn)生一定的壓力和速度，沿旋流器內(nèi)壁螺旋進(jìn)入，較粗的顆粒在離心力和重力的作用下沿旋流器內(nèi)壁螺旋下沉，從底流口排出，落在下面的細(xì)目振動篩上分離，其余介質(zhì)沿旋流器螺旋上升，從溢流口進(jìn)入第三級分離設(shè)備除泥器進(jìn)一步凈化處理。

除砂器主要由振動篩、分流管匯、旋流器等組成，除砂器的進(jìn)液管和溢流管均為兩端對稱結(jié)構(gòu)，以方便安裝。將砂泵的出漿口與除砂器的進(jìn)液管用6″膠管連接，將除泥器的溢流管用8″膠管引流至另一鉆井液罐內(nèi)。水力旋流器三、除泥器

除泥器是鉆井液固控設(shè)備的重要組成部分，除泥器主要用于清除鉆井液中20-40μm的細(xì)微固相，根據(jù)顆粒沉降原理設(shè)計而成的,其待分離鉆井液通過砂泵產(chǎn)生一定的壓力和速度，沿旋流器內(nèi)壁螺旋進(jìn)入，較粗的顆粒在離心力和重力的作用下沿旋流器內(nèi)壁螺旋下沉，從底流口排出，落在下面的細(xì)目振動篩上分離，其余介質(zhì)沿旋流器螺旋上升，從溢流口進(jìn)入第四級分離設(shè)備離心機(jī)