钻井往复泵原理与设计PDF电子书下载

第一章 绪论 1

第一节 往复泵的特性及应用 1

一、往复泵概述 1

二、往复泵的应用与发展 3

第二节 钻井泵在钻井作业中的作用 4

第三节 钻井泵的特点 6

第四节 钻井泵发展简史 8

第二章 钻井泵水力学 12

第一节 活塞运动的分析 12

一、活塞的运动方程 12

二、连杆比λ对活塞运动的影响 15

第二节 泵的理论排量 17

一、三缸泵的理论排量 17

二、双缸泵的理论排量 18

三、理论排量脉动率和不均匀度 19

第三节 泵的容积效率 21

一、定义 21

二、容积损失的构成 24

三、泵送不含气介质时的容积效率计算 24

四、泵送含气介质时的容积效率计算 26

第四节 容积效率公式的讨论，应用和实验验证 27

一、公式的物理意义 27

二、泵容积效率的最高极限值 27

三、钻井泵容积效率值预测 28

四、介质的极限含气量 29

第五节 钻井泵吸入问题概述 31

第六节 无吸入管时钻井泵的吸入特性曲线及临界缸内压力 33

一、吸入特性曲线及测试方法 33

二、双缸泵的临界吸入口压头 34

三、三缸泵的临界吸入口压头 36

四、关于应用NPSH术语和钻井泵吸入性能指标的讨论 37

第七节 吸入管对泵吸入性能的影响 38

第八节 钻井泵吸入系统的设计 41

一、三缸泵配置灌注泵的必要性 41

二、灌注吸入系统设计要点 41

三、灌注泵参数的选择 41

四、双缸钻井泵吸入系统设计要点 43

五、大气压力对泵吸入的影响 43

第三章 钻井泵动力学 45

第一节 钻井泵的压力 46

一、定义 46

二、排出压力不均度 46

三、钻井泵的管路特性 47

四、缸内压力 47

第二节 作用于泵传动端的力 47

一、介质压力 48

二、摩擦力 48

三、质量力 49

四、输入力矩和地基反力 50

第三节 曲轴连杆和传动轴系统的受力分析 50

一、曲轴连杆机构的运动关系 50

二、活塞--十字头和连杆的受力分析 51

三、曲轴的受力分析 53

四、传动轴系统的受力分析 55

第四节 作用于传动端的力矩 57

第五节 反转工况和十字头偏置 59

一、钻井泵的反转 59

二、偏置式设计的运动和动力分析 62

第六节 钻井泵的功率和效率 64

一、功率 64

二、效率 65

三、效率数据 66

四、泵输入功率的计算 67

第七节 钻井泵的整体振动 67

第四章 钻井泵的总体设计和主要零部件设计 72

第一节 钻井泵的评价指标和设计标准 72

一、设计程序 72

二、钻井泵的评价指标 72

三、有关的设计标准 73

第二节 钻井泵基本参数的确定 73

一、排量 73

二、泵压 74

三、冲次和冲程长度 74

四、泵的额定功率 75

五、额定活塞杆推力 76

六、基本参数的设计计算程序 77

七、关于钻井泵额定功率分级的讨论 78

第三节 钻机的钻井泵配置 79

第四节 三缸泵曲轴设计 84

一、曲轴的基本结构型式 84

二、曲轴的材料 86

三、曲轴的失效分析 86

四、曲轴的计算要点和应力特点 88

第五节 三缸泵液力端的设计 93

一、液力端结构型式的选择 93

二、阀箱设计要点 95

三、灌注泵和吸入空气包的结构设计 101

第六节 三缸泵传动端的设计 104

一、传动端轴承的选用和寿命计算 104

二、连杆、十字头和导板 110

三、泵内齿轮 113

四、传动端的密封和润滑装置 114

五、泵壳 116

第七节 钻井泵易损件 120

一、泵阀 120

二、活塞和缸套 122

附录：美国各主要三缸泵制造厂的产品技术参数 125

第五章 钻井泵的使用 130

第一节 钻井泵的使用性能 130

一、钻井泵的持续功率和极限性能 130

二、钻井泵的性能曲线 131

第二节 钻井泵的功率利用 132

一、机械传动时泵功率的利用 132

二、变矩器传动时泵功率的利用 133

第三节 三缸泵主要零部件的损坏形式及原因 135

第四节 三缸泵的安装和维护 138

第六章 钻井泵试验 141

第一节 试验的类别和目的 141

第二节 钻井泵试验室设计 142

第三节 参数的测量 143

一、直接测量参数 143

二、测量精度 144

三、传感器的安装 145

第四节 试验方法 147

一、试车试验 147

二、性能试验 148

三、吸入性能试验 149

四、连续运转试验 150

五、安全阀灵敏度试验 152

第五节 数据的采集和处理 152

一、数据采集 152

二、数据的实时处理 153

三、试验结果的输出 153

四、系统的误差 156

参考文献 157