CN115126674A - 新型液压驱动钻井泵 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了新型液压驱动钻井泵，属于钻井技术领域，包括：泵壳；驱动部，其设置在泵壳的外侧；液压泵，其设置在所述泵壳外且与所述驱动部连接；传动油缸，其与所述液压泵的换向阀连通且连接有活塞杆组；活塞缸，其内部的活塞与所述活塞杆组连接。本发明示例的新型液压驱动钻井泵，结构简单、运行平稳、便于安装、运输及维护。

Description

新型液压驱动钻井泵
技术领域
本发明涉及钻井技术领域，特别是涉及新型液压驱动钻井泵。
背景技术
在钻井行业中，钻井泵主要起冷却钻头、泵送高压井液、清除井底岩屑、处理井下复杂情况及控压等作用，钻井泵性能的好坏对钻井速度和成本有直接影响。随着石油行业的开采发展，钻井深度不断加深，传统钻井泵的不足之处成为制约钻井装备发展的瓶颈。目前钻井泵的主要问题包括：(1)冲程短，冲次高，冲程和冲次不便调整，钻井泵在不适合的冲次范围内工作，工作效率低下；(2)配有空气包和灌注泵等装置，结构繁重复杂，不便于拆卸及运输，且维修成本大、维修费用高；(3)输出压力不稳定。
发明内容
为了解决上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种结构简单、运行平稳、便于安装、运输及维护的新型液压驱动钻井泵。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：
提供了一种新型液压驱动钻井泵，包括：泵壳；驱动部，其设置在泵壳的外侧；液压泵，其设置在所述泵壳外且与所述驱动部连接；传动油缸，其与所述液压泵的换向阀连通且连接有活塞杆组；活塞缸，其内部的活塞与所述活塞杆组连接。
进一步的，所述传动油缸连接有储能器。
进一步的，所述活塞杆组包括传动油缸的活塞杆及活塞缸的活塞杆。
进一步的，所述驱动部为变频防爆电机。
进一步的，所述驱动部为柴油机皮带轮组。
进一步的，所述液压泵为变量液压泵。
进一步的，还包括承载所述驱动部、液压泵、泵壳及储能器的机座。
进一步的，所述液压泵设有一个或多个。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明示例的新型液压驱动钻井泵，冲程长、冲次低，为了增加泵的容积效率，降低活塞的运行速度，可通过增加冲程的方式，实现降低冲次，即通过增加传动油缸及活塞缸的长度，可增加冲程和缸径，也就降低了冲次；驱动部可智能控制实现对活塞往复运动的无机调节，冲程和冲次均可根据生产需要做相应的调整；
2、本发明示例的新型液压驱动钻井泵，输出排量及压力平稳，活塞在往复运动时几乎是匀速运动，只在活塞运行至死点时输出压力有微弱变化，再加上活塞在液压油的传动下，冲次是匀速的，因此，本发明钻井泵输出的排量和压力均平稳；
3、本发明示例的新型液压驱动钻井泵，活塞工作时做匀速直线往复运动，既减小了整体振动，又降低了地面设备、井口装置和管柱的冲击载荷，还防止了活塞缸内介质对活塞缸的汽蚀和水击作用，而且也减轻了活塞缸及活塞的磨损，延长了泵阀、活塞、活塞缸、阀座及其密封件的寿命和可靠性，减少了维保工作量，降低了维保强度，提高了工作效率；
4、本发明示例的新型液压驱动钻井泵，可无极调速、运行平稳，能够在低速运转时获得更大的推力，且传动准确可靠，易实现远程控制和过载保护；
5、本发明示例的新型液压驱动钻井泵，活塞杆组及活塞缸等部件具有较好的润滑性，减少了磨损，延长了活塞及活塞缸的使用寿命，同时节约了成本，实现了标准化、系列化和通用化装配。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明俯视图；
图3为本发明侧视图。
图中：1-可替换驱动部，2-变量液压泵，3-换向阀，4-传动油缸，5-储能器，6-活塞杆组，7-活塞，8-活塞缸，9-机座，10-泵壳。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如图1-3所示，本实施例提供了新型液压驱动钻井泵，包括机座9、驱动部及泵壳10，所述泵壳10位于所述机座9上，所述驱动部位于所述机座9的一端、泵壳10的外侧。
所述泵壳10外设有液压泵，所述液压泵的一端与驱动部连接，另一端连接有换向阀3，所述换向阀3连接有传动油缸4，所述传动油缸4连接有活塞杆组6，所述活塞杆组6与活塞缸内部的活塞7连接。所述传动油缸4的有杆腔的一端连接有储能器5。具体的，所述驱动部为可替换驱动部1，所述液压泵为变量液压泵2。所述传动油缸4、活塞杆组6及活塞缸8均位于所述泵壳10中。所述可替换驱动部1带动所述变量液压泵2泵出高压液压油后，经换向阀3按顺序进入各传动油缸4内，各传动油缸4内的高压液压油驱动所述活塞杆组6运动，所述活塞杆组6推拉所述活塞7做往返运动将所述活塞缸8内的介质泵出。为了增加泵的容积效率，降低活塞7的运行速度，可通过增加冲程的方式，实现降低冲次，即通过增加传动油缸4及活塞缸8的长度，可增加冲程和缸径，也就降低了冲次。另外，由于活塞7在往复运动时几乎是匀速运动，只在活塞7运行至死点时输出压力有微弱变化，再加上活塞7在液压油的传动下，冲次是匀速的，因此，本发明钻井泵输出的排量和压力均平稳，解决了现用的机械驱动钻井泵存在脉冲大，需要配装排出空气包用于抵消脉冲大的问题。活塞工作时做匀速直线往复运动，既减小了整体振动，又降低了地面设备、井口装置和管柱的冲击载荷，还防止了活塞缸8内介质对活塞缸8的汽蚀和水击作用，而且也减轻了活塞缸8及活塞7的磨损，延长了泵阀、活塞7、活塞缸8、阀座及其密封件的寿命和可靠性，减少了维保工作量，降低了维保强度，提高了工作效率。
具体的，所述可替换驱动部1为变频防爆电机或柴油机皮带轮组，用于驱动所述变量液压泵2，可根据需要进行驱动部的选装。可替换驱动部1可智能控制实现对活塞7往复运动的无极调节，冲程和冲次均可根据生产需要做相应的调整，无极调速实现了传动的准确可靠，实现了远程控制和过载保护，另外，由于活塞杆组6及活塞缸8等部件具有较好的润滑性，减少了磨损，延长了活塞7及活塞缸8的使用寿命，同时节约了成本，实现了标准化、系列化和通用化装配。
所述传动油缸4无杆腔的一端与换向阀3连接，液压油经所述变量液压泵2及换向阀3泵入所述传动油缸4内无杆腔推动所述活塞杆组6运动。
所述传动油缸4有杆腔的一端与储能器5连接，液压油由所述储能器5进入所述传动油缸4的有杆腔内将活塞杆组6推回，实现所述活塞杆组6的回程运动。
所述活塞杆组6包括传动油缸4的活塞杆及活塞缸8的活塞杆，贯穿于所述传动油缸4和所述活塞缸8。所述活塞7在所述活塞缸8内做往复运动将所述活塞缸8内介质泵出。
所述液压泵可设有一个或多个，相应的，所述泵壳10、换向阀3、传动油缸4、活塞杆组6及活塞缸8也设有一个或多个，本实施例中，所述液压泵可根据需要配备相应数量。可通过多台组合成为多缸泥浆泵，例如用两台三缸泵便可组装成一台六缸泵，组合后容积和排量更大，满足深井钻井和海上钻井工况的需要。
本实施例公开的新型液压驱动钻井泵，其结构简单，使用便捷，并且其在使用过程中利用变量液压泵2打出的高压油经换向阀3按顺序进入传动油缸4内，传动油缸4通过活塞杆组6分别驱动每个活塞缸8内的活塞7进行匀速往复运动，可有效的节省制造和使用成本，同时方便维修，减小的维修成本，另外，使用稳定性强，具有较好的实用性及适用性，能很好的满足深井钻井和海上钻井工况的需要。
本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (8)

1.新型液压驱动钻井泵，其特征在于，包括：
泵壳(10)；
驱动部(1)，其设置在泵壳(10)的外侧；
液压泵(2)，其设置在所述泵壳(10)外且与所述驱动部(1)连接；
传动油缸(4)，其与所述液压泵(2)的换向阀(3)连通且连接有活塞杆组(6)；
活塞缸(8)，其内部的活塞(7)与所述活塞杆组(6)连接。
2.根据权利要求1所述的新型液压驱动钻井泵，其特征在于，所述传动油缸(4)连接有储能器(5)。
3.根据权利要求1所述的新型液压驱动钻井泵，其特征在于，所述活塞杆组(6)包括传动油缸(4)的活塞杆及活塞缸(8)的活塞杆。
4.根据权利要求1所述的新型液压驱动钻井泵，其特征在于，所述驱动部(1)为变频防爆型电机。
5.根据权利要求1所述的新型液压驱动钻井泵，其特征在于，所述驱动部(1)为柴油机皮带轮组。
6.根据权利要求1所述的新型液压驱动钻井泵，其特征在于，所述液压泵(2)为变量液压泵。
7.根据权利要求1-6任一项所述的新型液压驱动钻井泵，其特征在于，还包括承载所述驱动部(1)、液压泵(2)、泵壳(10)及储能器(5)的机座(9)。
8.根据权利要求7所述的新型液压驱动钻井泵，其特征在于，所述液压泵(2)设有一个或多个。
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