增压泵撬装装置Word下载.docx

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7）稳定性：

以稳定的流量输出，不受泵出口压力的影响；

8）低压进口：

4〞法兰连接（GB/T9119-2000_DN100/PN1.6）；

9）高压出口：

2〞打击油壬（DN50/602外螺纹）；

10）撬体预计尺寸：

7.1×

2.4×

2.8m（长x宽x高）；

11）重量：

14000kg左右。

图1增压泵撬装装置布置图

2.2机组主要部分

表1机组主要组成部分

序号

名称

规格/型号

数量

生产厂家

1

柴油发动机

C9

1台

美国Caterpillar

2

变速箱

4700OFS

美国Allison

3

减速机

ZLY280-5.183-I

国内产家

4

泥浆泵

GD-THE

美国GardnerDenver

5

砂泵

SB4X5J-10

2台

西部石油

6

泥浆搅拌器

JB/W2.2

7

双膜片弹性联轴器

JMIIJ14

1个

8

电磁流量计

DN80，PN1.6

1只

开封

9

PLC控制器

1套

西门子

10

触摸屏

8”

美国红狮

11

底撬、框架

广汉油气装备

12

工艺管汇

2.3主要性能参数

进水压力：

≥0MPa；

排水压力：

≤11MPa；

表2泵性能参数（柱塞直径φ140mm）

档位

发动机转数（rpm）

泵转数

（rpm）

排量

（L/S）

排压

（MPa）

杆载

（N）

1100

27.82

2.72

2200

55.63

5.44

11.00

165993.77

60.47

5.91

120.93

11.82

111.12

10.86

222.23

21.71

7.37

111201.68

148.41

14.50

10.62

160267.27

296.83

29.00

5.52

83255.71

说明：

1）柱塞泵最低转速≥50rpm；

最高转速≤300。

柱塞泵最大杆载为165993.77N；

2）上表中数据均为理论值，确切数据以实际测得为准。

2.4设备设计使用环境

应用环境：

油气田钻井现场、科研厂房

适应海拔高度：

≤1000m

适应环境温度：

-5℃～55℃

辅助电源：

3AC/380V/50Hz

发动机燃料：

柴油

发动机冷却液：

防冻液或软水

控制电源：

24VDC，蓄电池供电

远程监控：

除接口外的其他设备

2.5采用的标准

GB3836.1-2010《爆炸性气体环境用电气设备第一部分：

通用要求》

GB3836.2-2010《爆炸性气体环境用电气设备第2部分：

隔爆型“d”》

SY5974-2007《钻井井场、设备、作业安全技术规程》

SY/T5225—2005《石油天然气钻井、开发、储运防火防爆安全生产技术规程》

SY/T5087-2005《含硫化氢油气井安全钻井推荐作法》

GB150－2011《压力容器》

SH3059-2012《石油化工管道设计器材选用规范》

第三章机组配置分项描述

3.1柴油发动机

型号

美国卡特C9型柴油机

转速

1100～2200rpm

功率

154～224Kw

扭矩

972～1340N·

m

重量

776Kg

配卡特原装冷却系统及水箱

图2卡特C9型柴油机

3.2三缸泥浆泵

美国GD-THE泥浆泵

输送介质

清水或泥浆

柱塞直径

140mm

柱塞数×

行程

3×

127mm

额定功率

160Kw

1810Kg

图3GardnerDenver三缸泥浆泵

3.3变速箱

美国Allison的4700OFS变速箱

输入转速

1700～2300rpm（负载）、500～800rpm（空载）

传动比

7.63、3.51、1.91、1.43、1、0.74、0.64、-4.8

447Kw

555Kg

图4Allison4700OFS变速箱

3.4减速机

减速比

5.183

额定转速

500rpm

700Kg

图5减速机

3.5联轴器

联轴器用于连接变速箱和减速机以及减速机和泥浆泵。

参数

变速箱-减速机

减速机—泥浆泵

联轴器型号

LLB11轮胎式联轴器

JMⅡ-18弹性膜片联轴器

额定扭矩

5000N·

20000N·

许用转速

1600rpm（最大）

2150rpm（最大）

3.6砂泵

本装置配备两台砂泵，一台做灌注泵用，一台做加液泵用。

灌注泵可以改善柱塞式泥浆泵的吸入性能，使泥浆泵工作更稳定可靠，寿命更长；

加液泵可实现泥浆罐的自动补液,根据泥浆泵的流量要求，我们选用西部石油的SB4x5J-10，配置22Kw防爆电机驱动。

流量

150m3/h

扬程

25m

1470rpm

轴功率

16.8Kw

电机功率

22Kw

效率

61%

叶轮直径

254mm

480kg

图6砂泵及电机

3.7泥浆搅拌器

泥浆搅拌器的作用是使沉淀在泥浆罐里的泥浆重新混合均匀，有效防止泥浆罐内沉砂，清除罐内碎屑。

我们采用西部石油JB/W2.2泥浆搅拌器。

搅拌器安装于泥浆罐的顶部，这样方便搅拌器的维护而且节约空间。

搅拌器参数如下：

2.2Kw

71rpm

500mm

135Kg

3.8电磁流量计

流量计可实现泵送泥浆流量的实时监测，为钻井提供依据。

该装置选用开封仪表的电磁流量计，安装于管汇的低压端。

流量计参数如下：

MF/G8001637112GH27

规格

精度

精度为示值的±

0.3%（流速≥1m/s），

精度为±

3mm/s（当流速＜1m/s）

3.9仪表控制系统

整个增压泵撬装装置配置完整的仪表控制系统，对机组实施保护和控制，并与发动机控制系统实现联动集中控制。

3.9.1控制要求及说明

1）系统控制为半自动控制。

流程由系统自动控制，变速箱档位、发动机转速由现场触摸屏手动控制；

2）为了保证安全，发动机启动为就地手动启动；

3）触摸屏能显示的系统参数包括：

发动机转速、水温、油压、燃油油箱油位；

当前档位、变速箱输出转速、变速箱闭锁状态；

往复泵油压、油温、排压、排量及泥浆罐液位等；

4）现场设有三种工作模式：

面板手动（通过面板上的相关按钮及转换开关可启停系统内的各执行机构）；

触摸屏手动（通过触摸屏上触摸按键实现系统内各执行元件的启动和停止）；

自动（通过面板上的系统启动按钮启动控制系统，系统接下来会按预设的工艺流程进行相关设备的启动和调节，其中会要求手动设置发动机转速和变速箱档位，从而达到调节泵流量的目的）；

5）只有在自动状态下，系统才会监测相关设备参数，触发报警停机。

即在手动模式下，虽然有报警发生但并不影响设备操作，因此在手动模式下，必须注意设备的安全；

6）控制面板：

图7控制面板界面

7）触摸屏主界面：

图8触摸屏界面

8）控制流程：

图9控制流程图

3.9.2系统配置及功能

主要仪表选用西门子PLC控制器，可靠性高，使用方便；

数据显示及操作采用美国红狮（redlion）触摸屏，8〞；

控制系统采用24VDC电源，以保证整个机组的安全性，现场电源、电缆均穿管，采用防爆接线盒、穿线盒接线。

3.10工艺管路

工艺管路配置包括低压部分、高压部分以及辅助管路等，管路所配置的阀门按国内优质产品配置，所有配管至撬边，方便外围连接。

该装置工作流程包括两种路线：

一是工作介质进入泥浆罐，再通过灌注泵进入泥浆泵增压后排出；

二是泥浆泵增压后的高压液体由三通回到泥浆罐中，此回路在试验和停机时使用。

图10工艺流程图

3.11往复泵润滑油循环系统及伴热

发动机辅助端皮带驱动油泵，增加单独的换热器对往复泵润滑油进行冷却，提高换热效率。

为保证冬季机组能够正常运行，对往复泵润滑系统实施电伴热，包括往复泵、润滑油泵、润滑管路等，手动控制。

同时增加活塞及拉杆水冷装置来保证活塞及缸套的使用寿命。

图11往复泵润滑系统

3.12底撬及框架

底撬采用H型钢材制作，保持足够强度和刚性，满足单头起吊要求，并满足机组非安装运行，框架采用空心矩管，框架顶部铺设花纹钢板；

整个机组采用下起吊方式。

3.13附属设备

3.13.1泥浆罐

3～4m3泥浆罐，采用钢板焊接而成，周边加强角钢，保证箱体足够刚性和强度，满足长途运输颠簸的需要。

3.13.2蓄电池组

采用国产蓄电池，两组电池构成24V电压，并保证足够电力储备，蓄电池型号：

6-QA-200。

3.13.3发动机燃油箱

发动机燃油箱采用铝制油箱，外设安装及固定支架，采用软管连接至发动机，油箱容量200L～300L。

燃油箱加设液位指示于仪表柜中，方便观察液位，以便及时补充燃油。

第四章其它

4.1．随机配置说明

4.1.1随机备件

使用部位

部件名称

型号/编号

单位

控制系统

保险管

250V10A