[发明专利]新型钻井泵液力端

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型钻井泵液力端，属于石油钻井用配套机械设备领域。

背景技术

钻井泵是石油钻井液循环系统中的主要设备，它的作用就是为钻井液的循环提供必要的能量，即以一定的压力和流量，将具有一定密度、粘度的钻井液输进钻具来完成整个循环过程。钻井泵由动力端和液力端两大部分组成，分别起动力驱动和钻井液输送的作用。当钻井泵工作时，在液力端中，由于一些固相颗粒随钻井液直接进入液缸内，造成活塞与缸套等部件的严重磨损，导致易损件使用寿命降低，维修工作量增加，钻井成本提高，钻井时效降低。目前，为了改善液力端中活塞与缸套的磨损问题，国内外厂家做了大量的研究工作，并且已取得了一定成果，主要有：一是改善活塞结构或材料，如：专利03135687.7；二是改善缸套结构或材料，如：专利01108656.4。上述技术尽管有效缓解了活塞与缸套的磨损程度，但由于没做到钻井液与活塞、缸套的隔离，钻井液中的固相颗粒与活塞、缸套依然直接接触，所以磨损依然较严重。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的缺点，提供一种使钻井液与活塞、缸套不直接接触，并且活塞和缸套磨损显著降低的新型钻井泵液力端。

本发明目的是通过下述技术方案实现的：新型钻井泵液力端由钻井液腔、隔膜装置、润滑液腔组成。其中：钻井液腔由吸入阀、排出阀等组成，隔膜装置由壳体、隔膜等组成，润滑液腔由缸套、活塞等组成。隔膜装置安装在钻井液腔和润滑液腔之间。其特征是：隔膜将钻井泵液力端分成钻井液腔和润滑液腔两个独立的部分，钻井液不与润滑液腔中的缸套、活塞直接接触。

所述的隔膜装置其特征是隔膜外表面曲线长度与壳体内表面曲线长度相等。

所述的隔膜其特征是隔膜完全膨胀后外形为圆球形或椭圆球形。

本发明的有益效果是：改善了活塞与缸套的工作环境，显著降低了活塞与缸套的磨损，从而延长了活塞与缸套的使用寿命，降低了钻井成本，提高了钻井时效。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的隔膜装置结构示意图。

图中：1.钻井液腔；2.隔膜装置；3.润滑液腔；4.缸套；5.活塞；6.排出阀；7.吸入阀；8.壳体；9.隔膜；10.钻井液腔管线；11.润滑液腔管线。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明：

图1可作为本发明具体实施例的结构示意图，图2可作为本发明具体实施例的隔膜装置结构示意图。新型钻井泵液力端由钻井液腔(1)、隔膜装置(2)、润滑液腔(3)组成。其中：钻井液腔(1)由吸入阀(7)、排出阀(6)等组成，隔膜装置(2)由壳体(8)、隔膜(9)等组成，润滑液腔(3)由缸套(4)、活塞(5)等组成。隔膜装置(2)安装在钻井液腔(1)和润滑液腔(3)之间，借助隔膜(9)，将钻井泵液力端分成钻井液腔(1)和润滑液腔(3)两个独立的部分，从而把活塞(5)、缸套(4)与钻井液隔离开，使活塞(5)、缸套(4)只与润滑液接触，从而改善了活塞(5)、缸套(4)的工作环境，降低了活塞(5)与缸套(4)之间的磨损。

隔膜装置(2)的壳体(8)可以用铸钢制造，主体外形为圆球形或椭圆球形，壳体(8)一端与钻井液腔管线(10)相连，另一端与润滑液腔管线(11)相连。隔膜装置(2)的壳体(8)内部装有隔膜(9)，隔膜(9)在制造时需选用橡胶等弹性变形好、韧性大的材料。隔膜(9)外表面曲线长度与壳体(8)内表面曲线长度相等，在其完全膨胀后为圆球形或椭圆球形。

钻井泵工作时，在动力端的带动下，液力端的活塞(5)在缸套(4)中作往复运动。当活塞(5)向润滑液腔(3)外部运动时，润滑液腔(3)内形成负压，隔膜(9)膨胀变形，排出阀(6)关闭，钻井液推开吸入阀(7)，然后钻井液进入钻井液腔(1)中，完成吸液过程；当活塞(5)向润滑液腔(3)内部运动时，润滑液腔(3)中的润滑液受压，随着压力增高，隔膜(9)收缩变形，吸入阀(7)关闭，排出阀(6)打开，钻井液被排出钻井液腔(1)外，完成排液过程。