中国石油钻机发展现状分析.docx

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3、　　(2)由于传统3缸钻井泵液流脉动率大，钻井液水力能量的连续性差，提供给水力破岩的水马力小，尤其在高压喷射钻井时，不能形成持续、稳定的高压液流，大大降低了水力破岩和携带岩屑的能力，从而影响了钻井速度。新结构5缸钻井泵水力能量连续性好，效能高，破岩作用和清洗井底岩屑能力强，可以提高钻井速度。     　　(3)传统3缸钻井泵由于波峰大，固井时易出现水头锥进效应，造成水泥浆锥进串槽，严重影响固井质量，甚至破坏油井造成严重的经济损失；在采油注水时，由于波峰大出现锥进现象后将大大降低原油采收率。而新结构5缸钻井泵由于液流脉动率小，用于固井时钻井液串槽的可能性小，有利于提高固井质量；用

4、于采油时可大大提高原油的采收率和经济效益。     　　(4)传统3缸钻井泵的动力端由于是曲柄连杆机构，在运转中有上下死点，机械效率仅为70％左右，而且耗能大。新结构5缸钻井泵的动力端由于采用的是斜盘结构，运转时斜盘爬行坡度为20°，没有上下死点，泵和柴油机运转平稳省力，机械效率可达90％。     　　(5)在泵功率相同的情况下，新结构5缸钻井泵的重量只有传统3缸泵的1/2~2/3，并可在设计压力25MPa下持续运转，而传统3缸钻井泵由于上述问题只能在低于设计泵压25MPa下运转(油田往往只能在18～20MPa的泵压下工作)，故使用新结构5缸销井泵钻井时钻速比传统3缸泵钻井提

5、高15％～20％，可大大缩短钻井周期和降低钻井成本，这对条件恶劣的油田、沙漠和海上油田更是一大优点。     　　(6)由于新结构钻井泵比传统的钻井泵在相同功率下，体积小，重量轻，泵压高，效率高，运转平稳，节约钢材和能耗，更适合作为油田固井水泥车的固井泵，压裂车的压裂泵和采油注水泵，其发展前景可取代石油、化工、冶金、采矿、发电、印染等领域的传统用泵。 　    2．双缸单作用液压钻井泵    　　1994年，石油物探局机械厂与天津理工学院联合研制出一种用于WT一50型钻机的YNB一20型双缸单作用液压钻井泵，该泵已成功地钻了数十口井。 　　其性能特点是：     (1)泵功率14

6、.7kW(20hp)。    (2)与传统曲柄连杆机构3缸泵对比，加工零件减少30.63％；泵的重量降为59.23％；在相同出水压力下流量提高50％；泵的成本下降到54.7％。     (3)液压控制系统(HRS)可使油缸能自动往复运动，省去了电或机械控制装置，并能确保钻井泵在野外长期可靠工作。  　　在YNB一20型液压钻井泵的基础上，天津理工学院又研制了一种大功率双缸单作用液压钻井泵，该泵的主要性能参数是：最大缸套直径200mm；冲程360mm；额定冲数54min一1；最大排量20.35L／min；最小压力16MPa；最小排量9.97L／min；最大压力33MPa；额定功率37

7、0kW(500hp)；液压系统压力250bar；液压系统流量824L／min；油缸直径160mm；钻井泵重量小于3000kg。 　　该泵的特点是： (1)两只液缸垂直布置在直立缸套同一轴线的正上方，各油缸活塞与缸套活塞共用一根活塞杆。 (2)油缸活塞在液压控制系统(HRS)的控制下作连续的匀速直线往复运动。 (3)两个油缸的往复运动交叉，并在换向时彼此提供流量补偿，使两个缸套排液的流量曲线合成一平直曲线。 (4)与传统曲柄连杆机构的3缸钻井泵比省去了空气包。 (5)两只缸套的活塞杆腔由护罩连成一个连通空间，注以清水后可自动清洗缸套壁。 (6)油缸工作时的支座反力通过立柱作

8、用在泵头体上，构成一封闭力系，因此，免除了通常的泵体。 (7)缸套用压板固定在泵头上，可迅速更换缸套活塞组件。 (8)该泵根据不同情况需要可单台工作，也可以两台或3台泵并联而成更大功率的钻井泵。 　　      若两台泵并联，则泵的功率就变成1000hp，3台泵并联则泵的功率就变成1500hp。     3．高压隔膜钻井泵     　　由上海大隆机器厂与郑州轻金属研究院联合研制的3KMl5／20型高压隔膜钻井泵于1995年12月通过国家经贸委、原机械部重大装备司及有关科研院所专家的技术鉴定。认为该泵技术先进，设计可靠，运行平稳，维修方便，实现了机电一体化，在以固体颗粒的钻井液为介

9、质的领域具有广泛的应用前景。该泵的研制成功，填补了我国隔膜钻井泵的空白，其技术性能完全可以替代进口设备。      四、对石油井架现代设计方法进行了研究 　　北京石油勘探开发科学研究院机械所与石油大学(华东)于20世纪90年代初联合对石油井架现代设计方法进行了研究，并在石油井架的动态设计法、可靠性设计法及非线性分析三个方面取得了重要成果。 　　1．石油井架的动态设计法 　　以模型井架为桥梁，并采用试验模态分析和有限元分析相结合的石油