开题报告模版

重庆科技学院

毕业设计（论文）开题报告

题目泥浆泵结构及工作原理研究

学院石油与天然气工程学院

专业班级石油工程转本2011级（采油工程）

学生姓名张雨薇学号2011520298

指导教师杨斌/李忠林

年月日

开题报告填写要求

1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作开始后2周内完成，经指导教师签署意见及系主任审查后生效。

2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。

3.学生查阅资料的参考文献理工类不得少于10篇，其它不少于12篇（不包括辞典、手册）。

4.“本课题的目的及意义，国内外研究现状分析”至少2000字，其余内容至少1000字。

毕业设计(论文)开题报告

1.本课题的目的及意义，国内外研究现状分析

1.1目的及意义

1.2国内外研究现状分析

钻井泥浆泵的使用大约已有100 多年了。早期泥浆泵的功能仅在于循环泥浆、冷却井底、携带岩屑等，随着喷射式钻井和井下动力钻具钻井的出现，扩大了泥浆泵的功能与使用范围。其设计经历了两个基本结构明显不同的历史时期。第一个时期持续了大约50年之久，在此时期整个泥浆泵制造行业的基本设计思想没有多大变化；第二个时期（60年代至今），泵的基本设计方面出现了根本的变化，其影响是如此的深远，以至于使全行业在设计新的泥浆泵时都沿着这个新的方向发展。1936年制造了一台全钢焊接结构泵，泵上也采用了锻钢液力端，虽然制造成本很高，但是为若干年以后泥浆泵设计奠定了基础。在40年代初，泥浆泵的设计像其它非军工产品一样，由于受到战争的影响而未得到发展。战争结束以后，工业上对提高泵功率和喷射式钻头钻井实验进行了详细的考虑。1943年，三缸双作用泵出现，1947年出现了750马力泵，1949年出现了850马力泵，它的流量变化只是双缸形式的一半；在50年代，泵速有了某些变化，与此同时，短冲泵程有了某些发展，1953年诞生了四缸泵。近些年来，随着深井和超深井的开采逐渐增多，人们对钻井泥浆泵的功率与压力提出了更高的要求。

1.2.1 国内泥浆泵的发展现状

我国的泥浆泵从1960 年代开始，是引进美国技术发展起来的。据统计，我国拥有钻机占世界钻机总量的32%，其中，中石油集团公司就拥有700余台，因此中石油集团公司的钻机情况基本反映了国内钻机的现状。在中国石油集团公司拥有的700余台钻机中，4km以下的钻机占总量的80%，平均新度系数仅为0.4，其中，48%的钻机新度系数小于0.3；有500台左右的钻机服10a以上，亟待更新，与之配套的钻井泵也需要更新。我国每年所钻4km以下的井数为总井数的98.5%，4km以下的进尺为总进尺的95.2%。当前，我国生产石油钻井泵的单位主要有宝鸡石油机械有限公司、兰州兰石国民油井石油工程公司等，其生产的系列三缸泵己经能基本满足我国大部分油田钻井的需要，并有部分出口。

宝鸡石油机械有限公司已有40 多年设计和制造泥浆泵的历史，生产的F-500、F-800、F-1000泵达到了美国LTV公司的技术要求。为了满足油田高泵压和大排量钻井工艺的要求，宝鸡石油机械有限公司还自行设计和制造了

F-1300、F-1600、F-1600HL、F-2200和F-2200HL大功率高压泥浆泵。

兰州兰石国民油井石油工程公司是中美合资经营企业，生产的泥浆泵主要有P系列、F系列和3NB系列。该公司生产的N3B系列三缸泵符合API规范，功率从500P和1600HP，广泛用于各大油田。

总体来说，我国对石油钻井泵的研究起步较晚，但通过技术引进、自主研发，我国与国外先进技术的差距正在逐步缩小。

1.2.2国外泥浆泵的发展现状

目前，世界各国都在大量研究、使用三缸单作用泥浆泵，并且都是朝着大功率、长冲程、大缸径、高泵压的技术方向发展。国外对钻井泵的研究早、技术精、产品系列齐全，尤其以美国的技术最为先进，其次是俄罗斯和罗马尼亚。

美国的钻井泵大多采用三缸单作用泵，生产厂家主要有I DECO公司、LETOURNEAU ELLIS WILLIAMS公司、EMSCO公司和NAT IONAL-OILWELL公司等。EMSCO 公司的设计技术已由我国宝鸡石油机械厂引进，并已形成F系列泵。各个公司输入功率小于956 kW(1300 Hp)的产品自成系列，IDECO公司为T 系列、LEWCO公司为WH系列、NAT IONALOILWELL公司P系列。

俄罗斯三缸钻井泵起步较晚，发展较慢，在现今的钻井实践中，仍大量采用双缸泵。但其三缸泵已形成系列，而且发展势头较快。俄罗斯三缸泵易损件的使用寿命较低，与先进水平相比，尚有差距。然而，由于其三缸泵多数运转速度较小(如，额定速度为135r/min的泵，经常以70-80r/min运转)，而且传动可以调速，因此，泵的功效发挥较好。

目前国内外钻井泥浆泵主要存在5个方面的问题。即钻井泵质量大，难以适应现代轻便钻机的要求，制约钻机的移运性，冲程短，冲次高。钻井泵在不适合的冲次范围内工作，致使液力端寿命短；泵压偏低，不能完全满足现代钻井工艺的需要；结构不合理，部分强度冗余，部分刚度不足，可靠性低，难以满足钻机高可靠性要求；缸套寿命短，难以满足钻机高效率要求。

三缸单作用泥浆泵虽然是国外的趋势，但是，这种泵也有其本身无法克服的缺点。目前国外已开始研制一些新型的钻井泵，如：新型液压驱动双作用钻井泵、新型液压驱动三缸钻井泵、Mud-master液压驱动钻井泵、偏斜曲柄连杆机构钻井泵、新型HD系列三缸钻井泵、六角形无脉动钻井泵等，这几种新型泵的技术还不成熟，目前仍没能得到广泛应用。

毕业设计(论文)开题报告2.本课题的任务、重点内容、实现途径

2.1任务：

1）相关SPE文献翻译。

2）通过文献查阅，调研目前国内外泥浆泵研究进展及现状，写出文献综述，并撰写开题报告。

3）明确泥浆泵在钻井过程中的重要性。

4）研究常用泥浆泵的结构和工作原理。

5）针对常见泥浆泵在使用中存在的问题提出改进措施等。

6）撰写符合毕业论文规范。

2.2重点内容

1）泥浆泵的国内外研究现状。

2）常用泥浆泵的结构、工作原理分析。

3）研究泥浆泵的改进措施。

2.3实现途径

1）查找资料，了解泥浆泵的定义、分类以及泥浆泵的重要参数。

2）查找资料，研究常用泥浆泵的结构。

3）查找资料，研究常用泥浆泵的工作原理。

4）整理数据，进行必要的参数计算，提出合理的泥浆泵改进措施。

毕业设计(论文)开题报告

3.完成本课题所需工作条件（如工具书、计算机、实验、调研等）及解决办法

3.1工作条件

［1］万邦烈，李继志．石油工程流体机械[M]．北京：石油工业出版社，1999．

［2］梁人祝．钻探设备[M]．北京：地质出版社，1986．

［3］姚春东．石油矿场机械[M]．北京：石油工业出版社，2012．

［4］王化文，徐道刚．石油钻采设备工具配件[M]．北京：石油工业出版社，1994．

［5］郭公喜，王风歧．国产三钢单作用泥浆泵使用中发现的问题及改进[J]．石油钻采机械，1984，1（9）：26-29．

［6］杨琴．国内外钻井泥浆泵发展概况[J]．机械工程师，2008，（10）：63-65．

［7］张连山．国外泥浆泵技术发展动向[J]．石油机械，1987，15（5）：48-55．

［8］吴非．液压驱动双缸双作用往复泵[J]．机床与液压，2005，（11）：39，1033-104．

［9］朱永友，叶永彪，周容，张维．泥浆泵运动学、动力学分析[J]．通用机械，2005,（5）：66-68．

［10］其他相关文献，从cnki、spe等查找。

3．2解决办法

其核心内容是通过对泥浆泵参数的设定及结构、工艺原理的掌握，提出合理的改进方案，应重点解答以下问题：

1)泥浆泵是一种典型的水力机械，研究其工作原理和流量、压力、功率、效率的概念及能量转化过程。

2)从活塞运动规律出发，理论上分析泥浆泵的瞬时流量、特性曲线、工况等规律。

3)以现有的经过长期使用的泥浆泵为基础，找出提高易损件使用寿命、简化拆换和维修的途径。

毕业设计(论文)开题报告

指导教师意见：（对本课题的深度、广度及工作量的意见、对设计结果的预测，并明确是否可以开题）

指导教师（签字）

年月日系审查意见：

系主任（签字）

年月日