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企业概况

提高油田的磁翻板液位计耐久性并减少零件磨损

来源:编辑::发表时间:2019-08-22 14:38:50

    油田是一个非常苛刻和危险的环境,在设备上非常艰难。今天的水力压裂作业对于更长的侧向,多井垫和更严格的环境限制提出了更大的挑战。由于所需的运行时间和增加的杆负荷超过传统的间歇式液位计的能力,耐用且具有成本效益的解决方案成为取得成功的必要条件。

    从历史上看,磁翻板液位计设计和由此产生的技术在行业中变化缓慢。通常,液位计制造商仅对现有设计进行渐进式改进,并且这些改进通常受到限制,因为它们必须保持在现有足迹内所固有的限制。这些限制转化为性能限制和现场拥有的更高成本,同时很少满足客户的需求。

    实现持续的责任
    创建连续工作磁翻板液位计的目标是开发一种液位计,通过挑战所有先前施加的限制,提供最佳的耐用性,成本效率,减少停机时间和全杆负载操作 - 百分之百的时间。在评估如何实现100%运行时间时,了解现有设备的弱点至关重要。液位计经历的三种最常见的失效模式包括润滑,结构刚度和尺寸过小的部件。润滑是一个重要问题,因为机械系统固有的润滑污染物会影响动力端的寿命,特别是轴承。润滑油在两个主要方面受到污染。这些包括内部可穿戴组件通过动力端内的典型磨损产生的污染物,以及在现场进入磁翻板液位计的空气传播颗粒和沙子。

    关于结构刚度,大多数框架失效通常始于焊缝。出现故障的原因有很多,包括质量差的焊接难以到达或者没有正确的焊缝几何形状和设计,焊缝位于高应力区域或焊缝不遵循既定的行业最佳实践。大家发现,通过优化框架设计以在低应力区域放置焊缝并利用工程滑动来减少负载下的磁翻板液位计偏转,大家发现可以大大改善结构刚度和对齐以保护动力端。此外,将安装支脚从四个加倍到八个可以产生更多的结构稳定性。通过稳定齿轮箱,增强整个磁翻板液位计的尺寸和公差以及利用定位销精确地对准流体端和动力端,也改善了对准。

    设计重新构想
    每个组件都有独特的压力和流量要求。继续对现有磁翻板液位计设计进行渐进式更改迫使工程团队在某些可能优化的区域中让步。因此,负载能力受到尺寸过小的尺寸的限制,或者所需的材料对于应用来说是不实际的。从全新设计开始,提供了一个急需的新视角。新方法允许行业专家重新构想一个轴承,该轴承将满足与主要发动机和变速箱大修相一致所需的耐久性目标。由于轴承是成功设计的起点,因此液位计的框架和其余部件围绕轴承构建,以提供适当的支撑。深入分析确定框架的刚度在滚子轴承的寿命磨损中起关键作用。不是使用尺寸过小的零件,而是增加关键部件的尺寸,包括轴承,滚柱轴承,曲轴和十字头,使磁翻板液位计能够承受更大的负荷。这些关键的设计变化可将关键区域的应力降低30%,并延长寿命,超越典型的发动机和变速箱大修。

磁翻板液位计.jpg

    对轴承寿命的进一步研究最终形成了专利的双压力车载油过滤系统,旨在提供清洁油以延长轴承寿命。通过对壳体轴承和十字头底部采用高压/低流量润滑,同时对齿轮,滚子轴承,转向节轴承和十字头顶部采用低压/高流量润滑,可以实现优化的润滑流程实现。这也消除了金属与金属的接触并消除了热量以保护磁翻板液位计并显着提高了耐用性,而定制过滤解决方案可确保碎屑不会人为地缩短这些部件的使用寿命。

    消除了内部污染源,其组件尺寸适合负载和使用。此外,用O形圈密封件替换垫圈改善了动力端的密封,解决了操作员的主要难点之一 - 泄漏的垫圈。帮助客户和集成商创造更清洁,更安全的工作环境,改进的过滤系统和油清洁度规格产生了可衡量的差异。

    新技术的引入对现场作业具有重大意义。通过改进结构刚度,对齐,润滑和适合连续工作的正确尺寸组件,与传统液位计相比,操作员可以实现所有权成本降低17%,现场磁翻板液位计更少,非生产时间更短,耐用性更高。这种方法不仅设计为允许设备的使用寿命比传统的quintiplex磁翻板液位计的寿命长两倍以上,而且维护中断更少,它还使其能够每小时完成更多的工作。

    由此产生的设计是业内首款高马力液位计,可始终以100%的容量生产,每周7天,每天24小时运行。它适用于所有地区和压力,使操作员具有最大的灵活性,并提供一个平台,随着工作周期变得更加严苛而响应。减少的占地面积减少了必须带到现场的消耗品数量,这最终可以减少所需的操作员数量并降低维护成本。客户反馈表明,磁翻板液位计中振动减弱可延长熨斗和歧管拖车的使用寿命,从而节省更多成本。

    现代的解决方案
    如今,压裂作业对地面设备的要求比以往任何时候都要高。不断增加横向长度和每个垫的许多井需要压裂操作单元每天24小时运行的工作周期比几年前任何人都梦想的更加严苛。这种需求降低了设备的寿命和效率。传统的液位计不是设计成在全天候运行时在峰值杆负载下运行,因此必须将它们限制回来以可靠地完成工作。这导致可用马力减小并且在井场需要更多设备以有效地刺激页岩地层。

    高马力液位计可在275,000磅力杆负载下连续工作,每周工作7天,每天24小时。它旨在为客户提供多年安全可靠的运营,同时降低总成本,减少非生产时间。连续式液位计的引入可以消除低效率,并迎来真正24/7运行的时代。

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