固井水泥車SPM600S柱塞泵盤根無泄漏改造

唐潔

（西部鉆探吐哈鉆井公司，新疆 鄯善 838200）

1 柱塞泵主要結(jié)構(gòu)

SPM TWS600*4″三缸柱塞可分為動力端部分和液力端部分。動力端是將變扭器的動力轉(zhuǎn)換為柱塞往返運動的裝置；主要部件是由齒輪、曲軸、滑塊、軸承等組成的。其要求是傳動平穩(wěn)，并且具有準(zhǔn)確的傳動比，在施工過程中才能使得動力輸出平穩(wěn)、連續(xù)。

液力端是將水泥漿不停地注入井里的一個裝置。由凡爾和密封柱塞的密封圈等組成的。液力端密封組件，是由壓帽、油環(huán)、密封圈、鋼圈等組成。密封圈、油環(huán)安裝在壓帽內(nèi)腔，壓帽和鋼圈配合使用形成密封環(huán)境。壓帽通過絲扣旋入量，來調(diào)節(jié)密封圈與柱塞的密封程度。但是壓帽內(nèi)腔存在凸臺限制了壓縮距離，導(dǎo)致密封組件使用10h（平均值），就發(fā)現(xiàn)水泥漿從液力端泄漏出來。

圖1

2 SPM柱塞泵存在問題

在固井施工過程中液力端承受高壓，經(jīng)過多次固井施工、數(shù)千次的往復(fù)運動后盤根組件不能避免的被摩損，可以通過旋緊盤根壓蓋更換壓圈密封圈提高盤根組件密封性，而原有盤根壓蓋內(nèi)有凸臺，當(dāng)旋緊盤根壓蓋凸臺碰到盤根壓圈后再不能向前走，導(dǎo)致盤根組件密封不嚴(yán)水泥漿泄漏潤滑油被污染，只能提高更換盤根組件的頻率來解決。因此液力端密封部件設(shè)計不合理，盤根壓蓋上的凸臺限制了盤根壓蓋旋進(jìn)，降低了密封性。

因液力端泄漏通過柱塞往返將水泥漿帶入動力端造成潤滑油乳化有兩點原因：動力端防塵套只有支撐作用，沒有密封作用。動力端密封圈是單面密封性，只能密封動力端的油不泄漏，不能保證液力端的水泥漿進(jìn)入動力端。

3 SPM柱塞泵泄漏造成后果

水泥車柱塞盤根因水泥漿泄漏造成過量磨損密封不嚴(yán)，盤根壽命短，潤滑油泄漏量大，污染環(huán)境。液力端泄漏水泥漿進(jìn)入動力端導(dǎo)致潤滑油乳化變質(zhì)，而動力端潤滑系統(tǒng)維護(hù)工序多、工時長、工作量大、操作復(fù)雜。

4 SPM柱塞泵無泄漏改造措施

根據(jù)SPM TWS600*4”實際結(jié)構(gòu)，進(jìn)行研究。制定了兩個措施，組合使用。即：防，堵。

防就是防止水泥漿的泄漏。從根源上將水泥漿密封在泵體內(nèi)，防止順著柱塞流出。

堵就是將液力端泄漏出來的水泥堵在動力端外面。

4.1 防措施

對盤根壓蓋、壓圈進(jìn)行重新設(shè)計，在壓蓋內(nèi)部不加工二層臺；壓圈具有一定斜度提高密封性，這樣就可以不受二臺的限制，再次壓縮密封圈，使的密封圈與柱塞緊緊密封。增加了液力端密封圈得使用壽命。

4.2 堵措施

據(jù)圖3所示，經(jīng)過分析和測繪。考慮到柱塞是運動的，故而選用“動”密封圈中的“Y”型密封圈，將原來的柱塞防塵替換，加工一個與泵體和“Y”型密封圈配套的法蘭盤。作用是固定Y型密封圈。這樣就可以將泄漏的水泥，被密封圈阻擋在動力端外面。因為“Y”油封在液力端和動力端之間。不會承受高壓，不輕易的再泄漏。這樣一來，即使液力端的密封圈損壞，水泥漿也會在動力端Y型密封圈這邊被徹底的堵在了外面。

圖2

5 應(yīng)用效果

單車單口井材料成本降低94.6%，勞動強度按工時算降低97.2%。

6 結(jié)語

通過SPM柱塞泵動力端和液力端的改造，從根本上解決了該動力端潤滑油的乳化問題，節(jié)約單井設(shè)備成本，降低操作工人的勞動強度，提高固井作業(yè)能力，減少潤滑油損耗，降低對環(huán)境的影響。

圖3