[發(fā)明專(zhuān)利]泵、應(yīng)用在泵中的組件及打開(kāi)組件的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580075888.8
• 申請(qǐng)日: 2015-02-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107250540B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張賀;余猛進(jìn);胡夢(mèng)茜;賈萍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)民油井華高石油設(shè)備(上海)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F04B53/10
• 分類(lèi)號(hào): F04B53/10
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 姜雪梅

本發(fā)明公開(kāi)了一種泵，所述泵包括：殼體(141)，所述殼體具有腔(142)，所述腔具有入口閥(143)；和升壓設(shè)備(144)，所述升壓設(shè)備用于升高所述腔(142)中的流體壓力；和排放閥(145)，所述排放閥(145)包括閥頭(160)和閥座(167)，所述閥頭能夠在打開(kāi)位置和閉合位置之間移動(dòng)，其中，所述泵還包括布置在增壓缸體(183)中的增壓活塞(182)，所述增壓活塞(182)具有暴露于低壓區(qū)域(189)的第一面(191)和暴露于所述腔(142)中的流體壓力內(nèi)的第二面(194)，所述增壓活塞(182)和所述增壓缸體(183)中的至少一個(gè)能夠相對(duì)于另一個(gè)移動(dòng)，以將打開(kāi)力增添到所述排放閥(145)。泵優(yōu)選地為用于使得鉆井泥漿循環(huán)通過(guò)井孔中的鉆柱的泥漿泵或者可以是將水泥泵送到井孔中的水泥泵。本發(fā)明還公開(kāi)了用于促進(jìn)打開(kāi)閥的方法，所述閥包括閥頭(160)和閥座(167)，閥頭(160)能夠從位于閥座(167)上的閉合位置移動(dòng)預(yù)定距離至位于閥座遠(yuǎn)側(cè)的完全打開(kāi)位置，并且該方法包括將力沿著預(yù)定距離的小部分增添到閥頭(160)的步驟。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種泵、用于泵的閥組件和用于促進(jìn)打開(kāi)泵中的閥的方法。本發(fā)明特別但是并不排他地涉及一種泥漿泵、水泥泵和用于促進(jìn)打開(kāi)泥漿泵或者水泥泵中的排放閥的方法。

背景技術(shù)

在構(gòu)造油井或者氣井期間在鉆出井孔的過(guò)程中，鉆頭布置在鉆柱的端部上，所述鉆柱旋轉(zhuǎn)以穿透地層而鉆出井孔。被稱(chēng)為“鉆井泥漿”的鉆井流體被泵送通過(guò)鉆柱而抵達(dá)鉆頭以潤(rùn)滑鉆頭。鉆井泥漿還用于將由鉆頭產(chǎn)生的鉆屑以及將其它固體通過(guò)位于鉆柱和井孔之間的環(huán)空運(yùn)送到地面。嚴(yán)密控制鉆井泥漿的密度，以抑制井孔塌陷以及確保最優(yōu)地實(shí)施鉆井。鉆井泥漿的密度影響鉆頭的進(jìn)尺速度。通過(guò)調(diào)節(jié)鉆井泥漿的密度，進(jìn)尺速度在發(fā)生井孔塌陷的可能危害條件下發(fā)生變化。鉆井泥漿還可以運(yùn)送用于密封井孔的多孔段的堵漏材料。還可以根據(jù)鉆過(guò)的地層巖層的類(lèi)型調(diào)節(jié)鉆井泥漿的酸性。鉆井泥漿本身包含昂貴的合成水或者油基潤(rùn)滑劑，并且因此通常回收以及重新使用用過(guò)的鉆井泥漿，但是這本身需要從鉆井泥漿中移除固體。這通過(guò)處理返回的鉆井泥漿來(lái)實(shí)現(xiàn)。返回的鉆井泥漿從位于井頂部處的井口流經(jīng)流動(dòng)管路。該處理的第一部分是將固體從含固體的鉆井泥漿中分離出。這至少部分地通過(guò)使得返回的鉆井泥漿繼續(xù)流至振動(dòng)分離器的篩以從返回的鉆井泥漿中篩分出大的固體來(lái)實(shí)現(xiàn)。篩過(guò)的鉆井泥漿流入到在用泥漿罐中的一系列隔段中。例如離心機(jī)和水力旋流機(jī)的其它處理設(shè)備可以用于進(jìn)一步清潔固體的泥漿。每件其它處理設(shè)備位于在用泥漿罐的相應(yīng)隔段的頂部上，從而從前一隔段中抽出預(yù)先處理的泥漿并且將處理過(guò)的鉆井泥漿輸出到位于下方的隔段中。固體被處理、清潔以及用作集料等；或者特定固體(諸如堵漏材料)被返回到清潔的鉆井泥漿。這對(duì)在井孔中循環(huán)30m³至100m³的鉆井流體而言并不罕見(jiàn)。

清潔的鉆井泥漿被泵送到在用泥漿罐的添加單元(additions unit) 中。諸如增重劑、粘度控制劑和堵漏材料的添加劑被添加到添加單元中的清潔的鉆井泥漿中。制備好的鉆井泥漿現(xiàn)在被泵送到在用泥漿系統(tǒng)的其它測(cè)試單元中，而且在被泵送到在用泥漿泵的抽吸罐中之前進(jìn)行測(cè)試。

然后，泥漿泵用于將制備好且測(cè)試過(guò)的鉆井泥漿從抽吸罐泵送到鉆柱的頂部中，以使得鉆井泥漿循環(huán)通過(guò)鉆柱而抵達(dá)鉆頭而且通過(guò)環(huán)空返回到地面。泥漿泵包括泵送段和動(dòng)力段。動(dòng)力段可以包括驅(qū)動(dòng)泵送段中的往復(fù)活塞的電動(dòng)機(jī)或液壓馬達(dá)等。制備好且測(cè)試過(guò)的鉆井泥漿從抽吸泵通過(guò)供應(yīng)軟管或者管子、通過(guò)泥漿泵的泵送段中的入口閥而流入到腔中，并且通過(guò)往復(fù)泵的作用經(jīng)由排放閥從腔中推出而進(jìn)入到通往位于頂部驅(qū)動(dòng)器或者旋轉(zhuǎn)接頭的頂部上的鵝頸管的其它管子或者軟管中，并且進(jìn)入延伸到井孔中的鉆桿柱的頂部中。

井孔能夠?yàn)閿?shù)千米長(zhǎng)和數(shù)千米深，因此泥漿泵通常能夠以每分鐘 300升和4800升之間在介于200bar和1000bar的條件下排放鉆井泥漿。