플런저 펌프용 유압 구동 시스템

거의 모든 석유 및 가스 시추 작업에서는 유틸리티 라인 시추 작업과 함께 플런저, 삼중 또는 진흙 펌프를 사용해야 합니다. 이 세 가지 용어는 높은 부피와 압력을 감당할 수 있는 크랭크샤프트 구동 다중 피스톤 펌프 설계와 동의어입니다. 펌프의 주요 목적은 드릴 비트에 윤활 및 냉각을 제공하고, 유정의 압력을 제어하며, 구멍에서 드릴링 재료 폐기물을 제거하는 것입니다. 드릴링 공정 조건은 깊이, 지반 경도, 진흙 품질, 드릴링 방향 등을 포함하여 작업 중에 지속적으로 변경됩니다. 필요한 진흙 압력은 이러한 모든 매개변수의 변화를 반영합니다.

이러한 모든 변수로 인해 진흙 압력과 흐름을 빠르고 정확하게 제어하는 ​​것이 필수적입니다. 가장 일반적인 진흙 펌프 동력원은 기계식 기어박스, 디젤 엔진을 갖춘 체인 변속기 또는 원동력인 전기 모터입니다. 기계식 변속기 설계로 인해 드릴링 작업자가 그에 따라 흐름을 변경하여 지속적으로 압력을 조정해야 하므로 진흙 압력과 흐름을 제어하는 ​​것이 더 어렵습니다. 이 작업은 전송 속도를 다시 전환하거나 추가 진흙 펌프를 투입하거나 다른 수단으로 펌핑 흐름 전력을 조정하여 수행됩니다.

가장 널리 사용되는 머드 펌프는 일반적인 크랭크샤프트를 갖춘 3피스톤 플런저 펌프입니다. 이들 펌프의 대부분은 3:1 또는 5:1의 기계적 전동비를 내장하고 있습니다. 그런 다음 고속 입력 샤프트는 일부 속도 변속 설계를 통해 디젤 엔진 또는 전기 모터로 구동됩니다. 크랭크샤프트의 최대 속도는 설계와 크기에 따라 다르지만 최대 출력에서의 일반적인 값은 머드 펌프의 경우 분당 회전수(rpm)가 약 100~150이고 시멘트 펌프의 경우 최대 400rpm입니다. 정상적인 작동 속도는 이보다 낮으며, 평균 속도 50~150rpm이 가장 일반적입니다. 기어 변속기 또는 디젤 엔진 속도를 변속하면 흐름 제어 수단이 제공됩니다. 문제는 유정의 압력을 일정하게 유지하는 것인데, 이는 다양한 흐름 요구 사항에 따라 달라집니다.

마력(hp)은 마력, 속도는 속도, 토크는 토크입니다. 마법이나 비밀 소스는 하나의 드라이브 시스템이 다른 드라이브 시스템에 비해 큰 이점을 제공하지 않습니다. 많은 옵션 중 하나는 유압 구동 시스템입니다.

플런저 펌프 드라이브 요구 사항

유압 구동 시스템의 단점

일반적으로 설치할 플런저 펌프 드라이브를 결정할 때 유압 구동 시스템의 초기 비용이 가장 큰 고려 사항입니다. 각 드라이브의 장단점과 펌프 애플리케이션에 필요한 제어 유형을 이해하는 것이 중요합니다.

개루프, 가변 용량

이 시스템 설계는 모터 속도 및 방향 제어를 위한 인라인 전자 비례 제어 밸브와 같은 기존 제어 밸브를 갖춘 원동기에 의해 구동되는 가변 용량, 압력 보상 펌프로 구성됩니다. 부하 감지 및 HP 제한과 같은 추가 펌프 컨트롤러를 사용하여 시스템 다운스트림의 변화에 ​​따라 펌프 유량 출력을 조정할 수 있습니다. 이러한 유형의 제어를 모두 추가하면 보다 반응성이 뛰어나고 효율적인 시스템이 될 수 있습니다. 이러한 유형의 시스템 설계에는 여과 및 냉각을 위한 일반적인 유체 조절 구성 요소와 함께 최대 토크 제어 및 실속 기능을 위한 과압 조절, 압력 및 유량 센서도 포함됩니다. 모터가 구동하지 않을 때 가변 펌프는 행정을 중단하고 압력 대기 상태에 머물며 시스템의 압력 강하가 다시 행정으로 돌아올 때까지 기다립니다. 시스템의 오일 회전율은 펌프의 출력 흐름과 직접적인 관련이 있습니다.

일반적인 저장소 설계에는 오일 흐름과 오일 저장 비율이 3:1이 필요합니다. 이러한 유형의 시스템은 속도와 압력을 모니터링할 수 있는 프로그래밍 가능 논리 컨트롤러(PLC)를 통해 제어할 수 있어 시스템을 즉시 제어할 수 있습니다. 이 시스템 설계는 효율적이며 유지 관리 작업자가 더 잘 이해할 수 있는 경우가 많습니다.

폐쇄 루프, 정수압

이 시스템 설계는 개방 루프 설계에 비해 뚜렷한 이점을 제공하고 더 높은 효율성을 제공하는 또 다른 유압 구동 방법입니다. 폐쇄 루프 설계에서 모터 속도와 방향은 원동기에 의해 구동되는 가변 용량의 이중 축 펌프에 의해 제어됩니다. 압력 제어 밸브는 모두 펌프 어셈블리의 일부일 수 있으며 인라인으로 설치할 필요가 없습니다. 모터는 폐쇄 루프에 있으며 펌프 배출구는 주어진 모터 속도를 획득하는 데 사용되는 오일량이 펌프의 반대쪽으로 돌아갑니다. 1차 펌프는 펌프 제어 회로에 사용되는 흐름으로 루프를 충전하고 펌프와 모터 내의 누출 흐름을 보충하여 루프를 채우는 소형 고정 변위 펌프에 의해 과급됩니다.