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中图分类号：F125 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）25-0384-01
一、概述
泥浆泵在钻井生产中的极其重要性，被称为钻井的心脏，泥浆则是血液，因此泥浆泵在钻井生产中占着一定的主导地位。
长期以来，钻井泵在钻井施工时，循环钻井液、冲洗井底，冷却钻头和隐固井壁，在喷射钻井时还有破碎岩屑的作用，钻井泵的好坏直接影响着钻井生产和进度，如不及时发现钻井泵的故障，有可能给钻井生产带来重大的事故隐患和经济损失，因此早期发现与处理有着重要的意义。本文将从实际出发，根据经验总结泥浆泵液力端可能出现的各种故障现象、判断和解决方法。
钻井液在钻井中主要有以下作用：
1、清洗井底，悬浮携带岩屑，保持井底清洁
2、平衡地层压力，稳定井壁，防止井塌、井喷、井漏
3、传递水功率，以帮助钻头破碎岩石。
4、为井下动力钻具传递动力。
5、冷却润滑钻头钻具。
6、利用钻井液进行地质、气测录井。
最近几年来，随着HSE理念的不断深入，社会各界对井控安全越来越重视，新技术新工艺如井下动力工具、测量工具的发展，对泥浆泵的平稳运行要求越来越高。因此对泥浆泵的压力波动的控制与研究不光是科研人员的课题，也成为现场操作人员必须掌握的技能之一。
二、3NB1300泥浆泵的结构特点
在这里我们主要以常规3NB1300泥浆泵的液力端为主要讨论的方面，3NB1300泥浆泵液力端结构主要是直通式三缸单作用结构，直通式布置方案的流道直，液缸内余间隙小，有利于液缸吸入，而吸入充满的问题在高速的三缸单作用泵上比较突出，直通式方案的缺点是取出吸入阀座比较困难，这也给故障的判断与处理带来了困难。
三、3NB1300泥浆泵的工作原理
3NB-1300钻井泵其工作原理为：活塞后拉，钻井液在大气压的作用下，推开吸入凡尔，进入缸内，直到活塞到最底端完成钻井液的吸入过程。
当活塞前推，钻井液在缸内受挤压，吸入凡尔在弹簧作用下关闭，当压力升高时排水凡尔被打开，钻井液被活塞推出，经由排出凡尔和排水口排出，完成排出过程。
四、钻井泵的液力端常见的几种影响钻井液压力的故障
钻井泵的压力一般为钻井泵排出的钻井液压力。长期以来，一般钻井泵输送的洗井液为钻井液，由于净化系统的处理能力与钻井液的配方不同，当钻井液中含有比较多的固相或含砂较多时，钻井泵在长时间的往复式运动下，活塞与缸套，凡尔体与凡尔座之间会发生疲劳与磨损，或其它因质量问题造成的其它故障，使正在正常运转的钻井泵产生压力波动，进而影响了正常的钻井生产，特别是现在使用无线随钻仪器以来，压力的波动直接影响了信号的传输，使地面导向数据难以准确，直接危害到钻井的安全生产。
液力端常见故障现象：
1、缸套、活塞的损坏与磨损。
缸套与活塞的损坏包括几种情况：一是正常的磨损，使配合间隙增大。二是活塞胶碗损坏。
2、凡尔体与凡尔座的损坏。
凡尔体与凡尔座的损坏有几种情况：一是本体密封面刺坏、二是质量问题造成的扶正块断裂、三是弹簧断裂、四是扶正压板脱落等。
3、凡尔体卡死或异物阻卡
凡尔体卡死原因较多，但现场异物卡死现在也时有发生，比如泥浆净化不严格，上水管胶皮脱落等。
4、上水管密封不严。
5、空气包压力不足。
五、泵液力端故障对压力的影响
一般的3NB-1300泥浆泵的上述故障，大多都能对泵压产生不同的影响，但是影响的反映应分为两种：一种是造成的压力的降低，二是造成的压力的波动，应将二者区分开来。
一、造成泵压降低的几种常见故障：
1、活塞与缸套刺坏。
2、凡尔体与凡尔座刺坏
当发现泵压降低时，首先排除地面设备的故障或其他原因。除了液力端的问题外，我们还需排除以下几个方面原因：
1）柴油机转数是否调整。
2）泵传动皮带因雨季造成的摩阻减少（在无密封护罩的情况下）
3）地面整个高压管汇闸阀是否刺坏。
4）泵保险凡尔是否损坏造成的钻井液短路。
5）钻井液性能是否变化，如比重降低、粘度降低、加入润滑剂等
以上原因对压力的影响主要表现如下：
1）缸套、活塞、凡尔体及凡尔座刺坏使正常显示的泵压缓慢下降，但无波动现象发生，一般情况下泵压下降1MPa我们就会发现，判断这类故障也极其简单。
2）柴油机转数的调整，对泵压的影响因为调节的辐度大小影响也不一样，但通常不会引起泵压的波动，泵压平稳降低或增大。
3）雨季因皮带摩阻减小而影响泵压的变化一般在1MPa左右，但泵压无波动，也不会再有变化。
4）高压闸阀刺坏对泵压的影响比较显著，一般在发现泵压下降1MPa时我们就可以及时的发现，如发现较晚，则泵压持续下降，如果泵压无波动，这种现象可以根据回水管的回液或温度或声音来判断。
5）泵保险凡尔刺坏或短路。凡尔和活塞的刺坏易被操作者忽略，在发现泵压下降后，容易误判断为井下钻具的故障，给生产带来不必要的损失。对压力的影响与其它的现象区别在于压力变化的大小，开始时与闸阀刺坏凡尔体、凡尔座刺坏相同，但后期压力下降辐度较大。
6）泥浆性能的变化对压力的影响。主要发生在钻具刚下钻到井底，或者是刚加入处理剂时，根据性能变化的大小辐度也相应变化，但影响不是很大，一般能及时发现。
二、造成泵压波动的几个常见故障与判断：
1、上水管密封不严或者上水管损坏。（罐液量不足除外） 这种现象表现为上水管有抽气现象，或者有钻井液渗漏，判断与解决比较容易。其外在表现特征为空气进入可引起压力的波动，压力表指针上下摆动，水龙带晃动。压力波动范围根据上水管损坏程度略有不同，但一般在1-1.5MPa之间晃动，水龙带晃动柔和。
2、空气包无压力或压力数值较小
空气包无压力或预充压力较小，在其它密封件无过大磨损的情况下，表现为压力表浮动范围小，水龙带晃动不剧烈并有规则的晃动。一般情况下，我们必须将空气包充到设计泵压的30%。
3、凡尔体卡死或者被异物卡死，无法关闭。
发生这种现象的原因有以下几点：
1）弹簧断裂后，凡尔体卡死，无法关闭进水口。
2）扶正压板翻转后凡尔体无法回到原位关闭进入口（主要发生在设备老化，缸体上部被扶正压板撞击出坑槽）
3）凡尔体扶正块损坏或者脱落，造成凡尔体无法开启或者无法关闭。
3NB-1300泵凡尔体卡死，一般多发生在吸入阀，凡尔体卡死后造成吸入口无法关闭，使排出过程无法正常进行，泵压不但下降幅度较大一般在3-4MPa之间，而且伴着水龙带剧烈的晃动，缸体内无太大的声响，上水管膨胀幅度也开始剧烈起来。根据以上现象初步判定是阀体卡死。接下来还要进一步判断是哪一个阀体卡死，可根据《拉杆法》来判断。
4、活塞与缸套的磨损对压力的影响
活塞与缸套之间的间隙会随时间的推移越来越大，或者是胶碗失去了塑性，在这种情况下，当活塞在完成吸入过程时不但通过吸入口吸入泥浆，且活塞与缸体的间隙间也会混入空气，当活塞完成排出过程时，会因缸套与阀腔内混入了空气，致使压力失去平衡，产生压力波动，其波动大小随空气量的多少而不同，空气量少刚波动幅度小，水龙带晃动幅度也小。吸入的空气量多时压力波动幅度也大，水龙带的晃动幅度也剧烈，此时泵压下降可达3-4MPa.同时活塞在前推刚开始时会产生锤击现象。
六、故障的早期发现及预防
1、加强设备的管理及巡回检查，及时掌握设备的运转状态。操作人员必须懂得设备的四懂三会，设备不得离人，检查不得超过半个小时，合理使用设备，及时对设备的配合间隙进行维修。
2、钻井泵在安装时必须按规定标准进行安装，做到：平、稳、正、
全、牢和五不漏，保证安装质量。
3、加强对钻井泵的日常维护，发现故障时应及时查出问题，并予以彻底的排除，以防止综合故障的发生。
4、做好零配件更换使用记录，在零配件生命周期结束之前，及时检查其磨损情况，如有必要必须更换；
5、对钻井泵的使用要实行专人负责制，严格执行“五定”制度，即定人、定质、定量、定点、定期检查。
一、概述
泥浆泵在钻井生产中的极其重要性，被称为钻井的心脏，泥浆则是血液，因此泥浆泵在钻井生产中占着一定的主导地位。
长期以来，钻井泵在钻井施工时，循环钻井液、冲洗井底，冷却钻头和隐固井壁，在喷射钻井时还有破碎岩屑的作用，钻井泵的好坏直接影响着钻井生产和进度，如不及时发现钻井泵的故障，有可能给钻井生产带来重大的事故隐患和经济损失，因此早期发现与处理有着重要的意义。本文将从实际出发，根据经验总结泥浆泵液力端可能出现的各种故障现象、判断和解决方法。
钻井液在钻井中主要有以下作用：
1、清洗井底，悬浮携带岩屑，保持井底清洁
2、平衡地层压力，稳定井壁，防止井塌、井喷、井漏
3、传递水功率，以帮助钻头破碎岩石。
4、为井下动力钻具传递动力。
5、冷却润滑钻头钻具。
6、利用钻井液进行地质、气测录井。
最近几年来，随着HSE理念的不断深入，社会各界对井控安全越来越重视，新技术新工艺如井下动力工具、测量工具的发展，对泥浆泵的平稳运行要求越来越高。因此对泥浆泵的压力波动的控制与研究不光是科研人员的课题，也成为现场操作人员必须掌握的技能之一。
二、3NB1300泥浆泵的结构特点
在这里我们主要以常规3NB1300泥浆泵的液力端为主要讨论的方面，3NB1300泥浆泵液力端结构主要是直通式三缸单作用结构，直通式布置方案的流道直，液缸内余间隙小，有利于液缸吸入，而吸入充满的问题在高速的三缸单作用泵上比较突出，直通式方案的缺点是取出吸入阀座比较困难，这也给故障的判断与处理带来了困难。
三、3NB1300泥浆泵的工作原理
3NB-1300钻井泵其工作原理为：活塞后拉，钻井液在大气压的作用下，推开吸入凡尔，进入缸内，直到活塞到最底端完成钻井液的吸入过程。
当活塞前推，钻井液在缸内受挤压，吸入凡尔在弹簧作用下关闭，当压力升高时排水凡尔被打开，钻井液被活塞推出，经由排出凡尔和排水口排出，完成排出过程。
四、钻井泵的液力端常见的几种影响钻井液压力的故障
钻井泵的压力一般为钻井泵排出的钻井液压力。长期以来，一般钻井泵输送的洗井液为钻井液，由于净化系统的处理能力与钻井液的配方不同，当钻井液中含有比较多的固相或含砂较多时，钻井泵在长时间的往复式运动下，活塞与缸套，凡尔体与凡尔座之间会发生疲劳与磨损，或其它因质量问题造成的其它故障，使正在正常运转的钻井泵产生压力波动，进而影响了正常的钻井生产，特别是现在使用无线随钻仪器以来，压力的波动直接影响了信号的传输，使地面导向数据难以准确，直接危害到钻井的安全生产。
液力端常见故障现象：
1、缸套、活塞的损坏与磨损。
缸套与活塞的损坏包括几种情况：一是正常的磨损，使配合间隙增大。二是活塞胶碗损坏。
2、凡尔体与凡尔座的损坏。
凡尔体与凡尔座的损坏有几种情况：一是本体密封面刺坏、二是质量问题造成的扶正块断裂、三是弹簧断裂、四是扶正压板脱落等。
3、凡尔体卡死或异物阻卡
凡尔体卡死原因较多，但现场异物卡死现在也时有发生，比如泥浆净化不严格，上水管胶皮脱落等。
4、上水管密封不严。
5、空气包压力不足。
五、泵液力端故障对压力的影响
一般的3NB-1300泥浆泵的上述故障，大多都能对泵压产生不同的影响，但是影响的反映应分为两种：一种是造成的压力的降低，二是造成的压力的波动，应将二者区分开来。
一、造成泵压降低的几种常见故障：
1、活塞与缸套刺坏。
2、凡尔体与凡尔座刺坏
当发现泵压降低时，首先排除地面设备的故障或其他原因。除了液力端的问题外，我们还需排除以下几个方面原因：
1）柴油机转数是否调整。
2）泵传动皮带因雨季造成的摩阻减少（在无密封护罩的情况下）
3）地面整个高压管汇闸阀是否刺坏。
4）泵保险凡尔是否损坏造成的钻井液短路。
5）钻井液性能是否变化，如比重降低、粘度降低、加入润滑剂等
以上原因对压力的影响主要表现如下：
1）缸套、活塞、凡尔体及凡尔座刺坏使正常显示的泵压缓慢下降，但无波动现象发生，一般情况下泵压下降1MPa我们就会发现，判断这类故障也极其简单。
2）柴油机转数的调整，对泵压的影响因为调节的辐度大小影响也不一样，但通常不会引起泵压的波动，泵压平稳降低或增大。
3）雨季因皮带摩阻减小而影响泵压的变化一般在1MPa左右，但泵压无波动，也不会再有变化。
4）高压闸阀刺坏对泵压的影响比较显著，一般在发现泵压下降1MPa时我们就可以及时的发现，如发现较晚，则泵压持续下降，如果泵压无波动，这种现象可以根据回水管的回液或温度或声音来判断。
5）泵保险凡尔刺坏或短路。凡尔和活塞的刺坏易被操作者忽略，在发现泵压下降后，容易误判断为井下钻具的故障，给生产带来不必要的损失。对压力的影响与其它的现象区别在于压力变化的大小，开始时与闸阀刺坏凡尔体、凡尔座刺坏相同，但后期压力下降辐度较大。
6）泥浆性能的变化对压力的影响。主要发生在钻具刚下钻到井底，或者是刚加入处理剂时，根据性能变化的大小辐度也相应变化，但影响不是很大，一般能及时发现。
二、造成泵压波动的几个常见故障与判断：
1、上水管密封不严或者上水管损坏。（罐液量不足除外） 这种现象表现为上水管有抽气现象，或者有钻井液渗漏，判断与解决比较容易。其外在表现特征为空气进入可引起压力的波动，压力表指针上下摆动，水龙带晃动。压力波动范围根据上水管损坏程度略有不同，但一般在1-1.5MPa之间晃动，水龙带晃动柔和。
2、空气包无压力或压力数值较小
空气包无压力或预充压力较小，在其它密封件无过大磨损的情况下，表现为压力表浮动范围小，水龙带晃动不剧烈并有规则的晃动。一般情况下，我们必须将空气包充到设计泵压的30%。
3、凡尔体卡死或者被异物卡死，无法关闭。
发生这种现象的原因有以下几点：
1）弹簧断裂后，凡尔体卡死，无法关闭进水口。
2）扶正压板翻转后凡尔体无法回到原位关闭进入口（主要发生在设备老化，缸体上部被扶正压板撞击出坑槽）
3）凡尔体扶正块损坏或者脱落，造成凡尔体无法开启或者无法关闭。
3NB-1300泵凡尔体卡死，一般多发生在吸入阀，凡尔体卡死后造成吸入口无法关闭，使排出过程无法正常进行，泵压不但下降幅度较大一般在3-4MPa之间，而且伴着水龙带剧烈的晃动，缸体内无太大的声响，上水管膨胀幅度也开始剧烈起来。根据以上现象初步判定是阀体卡死。接下来还要进一步判断是哪一个阀体卡死，可根据《拉杆法》来判断。
4、活塞与缸套的磨损对压力的影响
活塞与缸套之间的间隙会随时间的推移越来越大，或者是胶碗失去了塑性，在这种情况下，当活塞在完成吸入过程时不但通过吸入口吸入泥浆，且活塞与缸体的间隙间也会混入空气，当活塞完成排出过程时，会因缸套与阀腔内混入了空气，致使压力失去平衡，产生压力波动，其波动大小随空气量的多少而不同，空气量少刚波动幅度小，水龙带晃动幅度也小。吸入的空气量多时压力波动幅度也大，水龙带的晃动幅度也剧烈，此时泵压下降可达3-4MPa.同时活塞在前推刚开始时会产生锤击现象。
六、故障的早期发现及预防
1、加强设备的管理及巡回检查，及时掌握设备的运转状态。操作人员必须懂得设备的四懂三会，设备不得离人，检查不得超过半个小时，合理使用设备，及时对设备的配合间隙进行维修。
2、钻井泵在安装时必须按规定标准进行安装，做到：平、稳、正、
全、牢和五不漏，保证安装质量。
3、加强对钻井泵的日常维护，发现故障时应及时查出问题，并予以彻底的排除，以防止综合故障的发生。
4、做好零配件更换使用记录，在零配件生命周期结束之前，及时检查其磨损情况，如有必要必须更换；
5、对钻井泵的使用要实行专人负责制，严格执行“五定”制度，即定人、定质、定量、定点、定期检查。