CN1150620A - 铸造钻井泵排出预压空气包 - Google Patents
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Abstract
本发明的铸造钻井泵排出预压空气包,采用ZG35CrMoTiRe高强度高韧性铸钢经变质处理铸造成型。该空气包为椭球形结构,容积为40l,在空气包底部内端口安装有节流孔板,包内安装的胶囊为全胶整体胶囊,具有体积小,重量轻,加工工艺简单,运输装拆方便,节材显著等特点,适用于各种型号的三缸单作用钻井泵,其密封性及高频压力消波性比传统锻压空气包有显著提高,可满足钻井工艺要求,具有较大的推广价值。
Description
本发明涉及一种稳压稳流减振缓冲装置,特别适用于往复式钻井泵排出预压空气包。
排出预压空气包是石油钻井泵不可缺少的减振、缓冲、稳压、稳流的配套部件,主要由壳体、包盖、胶囊等构成。目前国内外大功率石油钻井泵(588-1180KW)主要采用65~80L的排出预压空气包,最常用的是70L空气包,由于钻井泵工作排出压力为20~30MPa,对排出预压空气包的容器质量和高压可靠性要求严格,均采用35#优质钢在大型压力机上锻造成型。采用锻造技术,工艺复杂,耗能高,并且空气包体积大,加工困难,制作成本高;空气包采用的胶囊由囊体、胶板、铁芯、压板等组合而成,密封性能差,使用寿命短;虽然75L空气包容积大,但对高频振动的消波性能并不理想,打钻时水龙带振动厉害,加重了工人的劳动强度,影响了钻井效率和质量。此外,由于空气包安装在高压管线上,过大的荷重也影响高压管线的使用寿命。
本发明目的在于克服上述已有技术的缺点,提供一种制造工艺简单,成本低,搬运及装拆方便,其使用性能可满足钻井工艺要求的新型铸造钻井泵排出预压空气包。
本发明根据新的理论计算,首次提出往复式三缸单作用泵采用的排出预压空气包有40L就可满足工作需要,为此,首次采用高强度、高韧性ZG35GrMoTiRE铸钢材质,铸造钻井泵40L排出预压空气包,可满足三缸单作用钻井泵稳定流量及排出压力的使用要求。
附图给出了本发明排出预压空气包的剖面结构示意图。该排出预压空气包主要由充气接头〔2〕、顶盖(4〕、外壳〔6〕、胶囊〔7〕、节流孔板〔8〕、密封圈〔12〕、钢圈〔13〕、法兰〔14〕等构成。
其工作原理是:首先通过充气接头向空气包内胶囊〔7〕充空气或氮气至4.5-5.0MPa的预压力,当钻井泵工作时,其排出压力超过空气包预压力时,空气包开时工作,当钻井泵的瞬时流量大于平均流量时,排出管内的阻力增加,泵内压力上升,空气包内的气体被压缩,从而在空气包内储存了一部分液体,这样就减少了在排出管路中的流量,即降低了管路中超出平均压力的部分压力,使管路中的压力降到接近平均压力。同样,当泵的瞬时流量小于平均流量时,管路内的阻力也相应减小,泵内压力小降,低于平均压力,这对空气包内气体膨胀,把储存的一部分液体排到管路中去,增加了管路中的流量,使钻井泵压力增加到接近平均压力。在排出预压空气包的作用下,管路中的流量和压力基本是均匀的。
本发明的空气包为椭球形结构,容积为40L,外壳〔6〕用ZG35GrMoTiRE铸钢经变质处理铸造成型。该铸钢的机械性能指标,经860℃退火:20℃时σb≥560MPa,σs≥300MPa,δ5≥15%,ψ≥26%。具有高强度高韧性和较好的铸造工艺性。空气包内安装的胶囊〔7〕为全胶式整体结构,胶囊〔7〕的外表面曲线长度与外壳〔6〕内表面曲线长度相等,使充满预压气体的胶囊在工作期间不产生附加的伸缩变形,提高了胶囊的耐疲劳性能和使用寿命。在空气包的底部内端口上装有节流孔板〔8〕,用以支撑空气包胶囊和在液体排出或进入空气包时产生射流,以起到降低高频压力不均度,有效地满足石油钻井工艺的要求。
本发明的铸造钻井泵40L排出预压力空气包,与传统锻造工艺比,具有体积小,重量轻,加工工艺简单,运输装拆方便,节材显著,适用于各种型号的三缸单作用钻井泵,满足钻井工艺的要求,具有较大的推广价值和显著的经济效益和社会效益。
Claims (3)
1.一种铸造钻井泵排出预压空气包,由充气接头〔2〕、顶盖〔4〕、外壳〔6〕、胶囊〔7〕、节流孔板〔8〕、密封图〔12〕、钢圈〔13〕、法兰〔14〕等构成,其特征在于该空气包为椭球形结构,外壳〔6〕用ZG35GrMoTiRE铸钢经变质处理铸造成型。
2.根据权利要求1所述的铸造钻井泵排出预压空气包,其特征在于空气包内安装的胶囊〔7〕为全胶整体胶囊,胶囊〔7〕外表面曲线长度与外壳〔6〕内表面曲线长度相等。
3.根据权利要求1所述的铸造钻井泵排出预压空气包,其特征在于空气包的底部内端口上装有节流孔板〔8〕。
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CN 95112228 CN1150620A (zh) | 1995-11-23 | 1995-11-23 | 铸造钻井泵排出预压空气包 |
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CN 95112228 CN1150620A (zh) | 1995-11-23 | 1995-11-23 | 铸造钻井泵排出预压空气包 |
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CN1150620A true CN1150620A (zh) | 1997-05-28 |
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ID=5079419
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102094805A (zh) * | 2010-12-20 | 2011-06-15 | 江苏扬州合力橡胶制品有限公司 | 一种泥浆泵空气包 |
CN101205319B (zh) * | 2007-11-27 | 2011-09-14 | 信义集团公司 | 利用芳纶短纤维-橡胶复合材料制备空气包胶囊的方法 |
CN112031684A (zh) * | 2019-06-03 | 2020-12-04 | 中国石油天然气集团有限公司 | 控压钻井回压补偿系统 |
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1995
- 1995-11-23 CN CN 95112228 patent/CN1150620A/zh active Pending
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