油氣鉆井的深度與地質(zhì)復(fù)雜度持續(xù)提升 —— 陸地深井深度常超 3000 米,海上鉆井深度甚至突破 10000 米,井底壓力隨深度呈指數(shù)級增長(每加深 1000 米,井底壓力約增加 10-15MPa)。常規(guī)泥漿泵(如活塞泵、葉片泵)因壓力上限低(通常<25MPa),無法滿足高壓輸送需求,而油壓泥漿柱塞泵憑借液壓驅(qū)動 + 柱塞結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)勢,可穩(wěn)定輸出 10-50MPa 的..壓力,成為超深、高壓鉆井的 “專屬動力”。
柱塞與缸套的耐磨設(shè)計:其核心部件柱塞多采用耐磨合金(如鉻鉬鋼、陶瓷涂層)制成,缸套內(nèi)壁經(jīng)過硬化處理(硬度達(dá) HRC60 以上),可承受高含固泥漿的沖刷磨損,平均無故障運行時間(MTBF)可達(dá) 800-1200 小時,是往復(fù)式活塞泵(MTBF 約 300-500 小時)的 2-3 倍,大幅減少停機維護(hù)次數(shù)。
進(jìn)料口與閥組的防堵塞結(jié)構(gòu):油壓泥漿柱塞泵的進(jìn)料口直徑更大(通常>100mm),且采用 “錐形進(jìn)料通道” 設(shè)計,避免大顆粒(如 5-10mm 礫石)卡滯;同時,其吸排閥采用 “彈性閥座 + 金屬閥片” 組合,開關(guān)響應(yīng)速度快,可有效防止泥漿中固體顆粒沉積導(dǎo)致的閥組卡死,保障泥漿輸送連續(xù)穩(wěn)定。
實時控壓,預(yù)防井噴事故:當(dāng)鉆井遇到高壓油氣層時,井底壓力若低于地層壓力,地層流體易涌入井內(nèi)引發(fā)井噴。油壓泥漿柱塞泵可配合鉆井液控壓系統(tǒng)(MPD),通過液壓伺服機構(gòu)實現(xiàn)壓力的實時調(diào)節(jié)(調(diào)節(jié)精度達(dá) ±0.5MPa),快速提升泥漿壓力以平衡地層壓力,阻止地層流體侵入。例如在南海某海上鉆井平臺,當(dāng)鉆遇高壓氣層時,油壓泥漿柱塞泵在 10 秒內(nèi)將泥漿壓力從 28MPa 提升至 35MPa,成功避免井噴風(fēng)險。
穩(wěn)定排量,保護(hù)井壁完整性:井壁坍塌多因泥漿排量波動導(dǎo)致 “環(huán)空流速不穩(wěn)定”—— 流速過低時,巖屑無法及時攜帶至地面,沉積在井壁形成 “巖屑床”;流速過高時,泥漿對井壁的沖刷力過強,易破壞井壁巖石結(jié)構(gòu)。油壓泥漿柱塞泵的液壓驅(qū)動系統(tǒng)具備 “恒流量控制” 功能,即使在負(fù)載變化(如鉆桿接卸、鉆頭磨損)時,仍能維持排量穩(wěn)定(波動范圍<±5%),..環(huán)空流速始終處于 “安全區(qū)間”(通常 1.2-1.8m/s),既避免巖屑沉積,又減少井壁沖刷,保障井壁完整性。
油氣鉆井工程成本..高(日均成本可達(dá) 10-50 萬元),停機維護(hù)時間直接影響項目經(jīng)濟(jì)性。油壓泥漿柱塞泵通過 “高可靠性 + 自動化適配” 特性,成為提升鉆井效率的 “核心引擎”。