芻議固井水泥車中的液壓傳動技術

李未琴

河北渤海石油裝備專用車有限公司

固井作業在油田勘探中是必不可少的，而固井水泥車又是固井作業中一項重要的工具。固井是比較復雜的一門有著特殊要求的技術，固井水泥車是固井設備中的關鍵工具，固井水泥車的性能直接可以影響到作業完成的質量。本文通過固井作業與固井水泥車概述、固井水泥車中的液壓傳動技術應用分析兩大方面論述了固井水泥車中的液壓傳動技術應用實踐。

固井作業在油田勘探中是必不可少的，而固井水泥車又是固井作業中一項重要的工具。固井是比較復雜的一門有著特殊要求的技術，固井水泥車是固井設備中的關鍵工具，固井水泥車的性能直接可以影響到作業完成的質量。本文通過固井作業與固井水泥車概述、固井水泥車中的液壓傳動技術應用分析兩大方面論述了固井水泥車中的液壓傳動技術應用實踐。

油田勘探開發在不斷地發展當中，具有混漿功能的固井水泥車越來越重要，在其他能源產業比如煤層氣開發中也有著不可替代的位置。液壓系統的性能和可靠程度是它的主要動力來源，同時也對混漿系統的工作能力和工作效率起著決定性的作用。

1 固井作業與固井水泥車概述

固井作業就是將套管下入到井內，到達一定的深度之后，在套管和井壁之間將水泥漿注入進去，進行封固。油氣井都是有深有淺的，有的比較淺的有幾百米，有的則比較深，都是上千米甚至上萬米，里面的環境也是極其惡劣的，因為要承受地下物質的腐蝕和在勘探采油的作業中的很多問題，要在下入優質鋼管的同時，在井筒和鋼管環空使用水泥進行填充。

在一般情況下，在進行油田勘查開采中實施固井作業的過程中，油田的井深是在正逐漸增加的，傳統的技術已經不能滿足固井作業了，所以要用到各種設備與工具，通過這些專用的設備工具的聯合來實現作業，這時可以有混漿能力的固井水泥車就派上了用場，成為了一種重要的工具設備，被應用到了固井作業中，將其取而代之。這個設備操作比較方便安全，可以對故障進行有效的診斷和預測，適用的范圍也隨之擴大，工作的內容就是固井作業中的井內水泥漿注入。

開展固井作業時，要先把下灰漏斗和混合器固定好，并且連接上，然后再連接相關的管線，連接完成后，下灰車就可以把干水泥通過連接好的管線注入下灰漏斗中，然后再利用固井水泥車特有的齒輪水泵系統來進行混漿的程序。在這里要注意，液壓傳動設計中液壓缸的工作壓力要根據運動循環各階段中的最大總負載力來確定，除此之外，還要考慮很多的因素，比如：設備適用場合的不同，特點的不同，還要考慮到經濟和重量等因素，所以在進行混漿工作時的工作能力和工作成效受到了很大的影響，導致混漿作業的速度相對來說比較慢，其工作效率也很低。

2 固井水泥車中的液壓傳動技術應用分析

液壓傳動技術的應用優勢和要求

1.液壓傳動技術應用的優勢

在油田的勘查開采中，固井作業是要滿足固井水泥車在工作能力方面的需求的，上面敘述中我們知道固井水泥車的齒輪水泵系統在混漿工作方面存在缺陷，應該用液壓的傳統方式進行固井水泥車混漿系統動力設計和應用，因為液壓傳動系統本身的動力源比較可靠、穩定，工作的耐久性比較好，那么在固井車水泥混漿系統設計應用之后，不僅能夠實現固井水泥車混漿系統的長期穩定，還能夠使其可靠地運行工作，在運行工作中受工作環境和工作能力的影響也比較小，從而使固井水泥車的工作效率大大提高。

2.液壓傳動技術應用的要求

在運用液壓傳動技術時，需要注意的是，固井水泥車的液壓系統要能夠驅動固井水泥車的各個離心泵的轉速與扭矩，并能夠滿足其功能需求，使固井水泥車在工作的過程中，離心泵輸出的液體排量和壓力滿足混漿系統的作業需求。還有，固井水泥車中的液壓系統還要使液壓動力驅動各個離心泵的轉速能夠在轉速范圍內進行任意的調整，液壓系統的維度不可以高于50 度，這樣才能夠保證液壓系統元件的使用壽命。

分析固井水泥車中的液壓傳動的設計

在確定液壓泵的時候要考慮其最大的工作壓力，將液壓泵的流量確定下來，接下來選擇液壓泵的規格，最后將驅動液壓泵的功率進行最終的確定。情況不同，針對固井水泥車要設計和應用的相關考慮也不盡相同，比如：要注意固井水泥車在進行混漿注入工作時混漿添加劑的含量、泥漿的密度不同和泥漿的注入速度不同等方面。

要根據固井作業的需要，來對混漿系統中不同密度和清水流量的設計和考慮分析。液壓系統在進行正常的運行工作時，離心泵轉速的調節方式只有零還有額定的功率兩種，如果固井水泥車在工作過程中，需要液壓系統離心泵已有的轉速中的某個轉速，那么就只能驅動液壓泵中原動機變化的轉速來進行調節，這樣不僅麻煩，還容易在調解過程中發生變化。這就需要在液壓系統中進行調速回路設計，以達到調節控制各個離心泵的轉速的目的。

但是，這種方法也有一定的缺陷。

1.液壓元件的制造要求比較高，技術和裝配的難度都比較大，對于維護方面可能會比較嚴格。

2.液壓傳動是以液壓泵為中心來工作的，在工作中液壓油會有泄漏的情況，但是油液又是不可以壓縮的，所以在一些對于傳動比要求比較高的地方不適用。

3.液壓油不能夠在高溫和低溫的環境下工作，因為其受溫度的影響比較高，溫度有所改變的話，油液的黏度就會隨之改變，影響傳動的平穩性。

4.油液中如果有空氣進入的話就可能引起一系列的問題，比如噪聲或者震動，從而影響液壓泵的工作性能。

5.這種方法不適合進行遠距離的傳輸，一方面因為壓力比較大，一方面油液很有可能受到污染，如果產生故障，不容易發現和排除。

調速回路是用來調定執行元件的工作速度的，液壓缸能夠承受一定的負值負載，并且可以比較平穩地運行。但是節流調速回路也是有一定缺陷的。

進油節流調速回路在運行的過程中，進油口會有節流閥限制流量，所以活塞會時快時慢的運動，而會有口又沒有背壓閥，對運動的平穩性就會有一定的影響，如果出現油液完全通過溢流閥回油的現象，就會造成很嚴重的問題，那就是液壓油發熱，會浪費很多能量，工作效率就會隨之降低。

回油節流調速回路的節流閥設計在回油路中，所以在使用上會受到限制，只能用在功率不大，速度不高但是載荷變化比較大的場合。

冷卻器的選擇

液壓設備在工作時產生的功率損失都會轉化為熱度，使液壓油和原件的溫度越來越高。在什么樣的條件下，就應該選擇與之相符的溫度，在溫度高的環境中就需用比較熱的氣溫來啟動和運轉液壓設備。所以，在對液壓系統的冷卻器進行選擇和設計時，要考慮到環境條件和液壓設備的性能要求。目前，直接在固井水泥車上安裝冷卻器是一個比較合理的方法。

3 結語

近些年來，液壓傳動系統和原件在水平上有了很大的提高，運用了計算機技術、電子技術、自動控制技術、信息技術、摩擦磨損技術及新材料、新工藝等。油田勘探開發還在不斷地深入發展，綜上，為油田勘查開采提供一些可供選擇的建議。