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钻井泥浆泵是石油钻井生产中不可缺少的主要设备之一,泥浆泵活塞的质量对钻井生产的速度、质量和成本都有很大影响,并且随着钻井工艺的发展,其影响会越来越大。因此,如何稳定和提高活塞的使用寿命,如何用更科学、更可靠的方法评价活塞质量和寿命,对于泥浆泵的试验研究、生产制造和油田钻井现场设备的使用管理都具有重要的现实意义。本文的主要内容包括: 1、综合国内外有关文献资料,对泥浆泵活塞使用寿命研究方面的方法和现状进行评述;结合油田实际要求,提出了本文的主要研究内容。 2、通过对大庆油田钻井现场的实际调查和统计,论述了泥浆泵活塞寿命的影响因素和主要的失效形式,对几种活塞失效形式的形成过程和机理进行了分析研究。 3、依据钻井现场采集的活塞使用寿命的数据,提出了活塞寿命的研究方法,采用数理统计方法对油田常用的三种泥浆泵活塞的寿命分布规律作了研究,确立了寿命分布模型,对可靠性指标进行了计算和分析。 4、通过对三种形式的活塞进行方差检验和秩和的比较以及对试验数据的项式拟合,分析了活塞寿命与各影响因素之间的关系。 5、通过分析研究,总结出了三种活塞的使用寿命均服从二参数威布尔分布,活塞的失效类型属耗损型,大庆地区钻井泥浆泵使用的长效型活塞综合可靠性指标居优的结论。提出了活塞的几何形状及尺寸大小对活塞的寿命影响极大,必须从改进设计、提高制造水平和改善密封和摩擦条件等方面提高活塞的可靠性。 本文所作的工作,为钻井泥浆泵活塞质量、寿命的工程评价,油田钻井现场设备的科学管理提供了理论参考。