钻井泥浆泵阀工作状态综合评价及多参数无冲击理论研究

在对钻井泥浆泵的研究中，易损件的研究一直是作为一个主要的研究内容。钻井泵阀是泵内的一个极为关键的部件也是最大的易损件，由于泵阀的使用寿命平均不到100小时，在现场使用过程中更换频繁。由于工作状态非常复杂，目前还没有一种方法能精确描述泵阀的工作状态和失效机理。本项目拟通过流体力学、摩擦学并结合实验重点研究变截面、变流道长度、窄缝隙的钻井泵阀隙流场，建立阀隙内泥浆流速、压力分布规律的数学模型，为泵阀运动规律的研究提供有力支持；并且通过对边界的分析，为运用摩擦学理论解决泵阀失效方面的问题提供依据。构建起考虑阀隙中液体惯性影响的阀盘动力学方程及多参数下的泵阀无冲击理论。通过PIV技术测出阀隙泥浆流场的流动参数，建立磨损与阀表面硬度、材料、关闭速度、几何形状、泥浆粘度、石英砂粒度之间的函数关系，成果达到国际领先水平。填补泵阀流场分析及多参数无冲击理论研究方面的空白。