تجويف مضخة الطرد المركزي الطيني في حفر النفط يشير إلى الظاهرة أنه أثناء عملية حفر الزيت ، عندما يكون الضغط المحلي داخل مضخة الطرد المركزي الطيني أقل من ضغط بخار التشبع في الوحل في درجة الحرارة الحالية ، يتبخر الماء في الطين لتشكيل الفقاعات. تتكثف هذه الفقاعات بسرعة وتفجر عندما تتدفق مع الطين إلى منطقة الضغط العالي ، مما يؤدي إلى سلسلة من التأثيرات الضارة.

ⅰ. أسباب التجويف

• جوانب التثبيت: إذا كان ارتفاع التثبيت للمضخة مرتفعًا جدًا ، فإن الضغط عند مدخل المضخة سينخفض. عندما يكون أقل من ضغط بخار التشبع في الوحل ، من المحتمل أن يحدث التجويف ؛ إذا كانت مقاومة خط أنابيب الشفط كبيرًا جدًا ، مثل خط أنابيب طويل ونحيف ، أو العديد من الانحناءات ، أو قطر صغير ، أو انسداد ، فإنه سيؤدي إلى انخفاض في ضغط المدخل والتجويف.
• جوانب المعلمة العملية: إذا كان معدل التدفق كبيرًا جدًا ، حيث يتجاوز معدل التدفق المصمم للمضخة ، ستزداد سرعة التدفق عند مدخل المكره ، وسوف ينخفض الضغط ، مما يزيد من إمكانية التجويف ؛ إذا كانت درجة حرارة الطين مرتفعة للغاية ، فسيزيد ضغط بخار التشبع في الوحل ، ومن المرجح أن يصل إلى ضغط بخار التشبع ويتبخر في ظل ظروف الضغط نفسها.
• جوانب خاصية الطين: تؤثر خصائص الطين ، مثل الكثافة ، اللزوجة ، ومحتوى الغاز ، على حدوث التجويف. على سبيل المثال ، من المحتمل أن يشكل الطين ذو محتوى غاز مرتفع فقاعات داخل المضخة ، مما يزيد من خطر التجويف ؛ لزوجة عالية جدًا ستجعل من الصعب على الوحل أن يتم امتصاصها ، مما يؤدي إلى انخفاض في ضغط المدخل.

ⅱ. يمكن الحكم على تجويف مضخة الطرد المركزي الطيني من الجوانب التالية: 

• حكم سليم
• توليد الضوضاء: عندما يحدث التجويف ، بسبب تكوين الفقاعات وتطويرها وانفجارها ، سيتم إنشاء ضوضاء غير منتظمة ، وسيزداد الصوت مع تفاقم درجة التجويف. تختلف هذه الضوضاء اختلافًا كبيرًا عن صوت التشغيل العادي ، ويمكن الحكم عليها في البداية ما إذا كان هناك تجويف من خلال الاستماع بعناية.
• الاهتزاز غير الطبيعي: سوف يتسبب التجويف في اهتزاز جسم المضخة لأن قوة التأثير الناتجة عن انفجار الفقاعات ستجعل مكونات مثل المكره وغلاف المضخة الخاضعة لقوات غير متساوية. من خلال لمس جسم المضخة أو باستخدام أداة مراقبة الاهتزاز ، يمكن العثور على أن سعة الاهتزاز للمضخة تزداد بشكل كبير ، وسيتغير تردد الاهتزاز أيضًا. بالمقارنة مع الحالة المستقرة أثناء التشغيل العادي ، يكون الاهتزاز أثناء التجويف أكثر كثافة ، وأحيانًا يمكن حتى أن يكون جهاز المضخة بأكمله يهتز.
• تغيير الأداء الحكم
• انخفاض معدل التدفق: سوف يتسبب التجويف في إعاقة تدفق السائل داخل المضخة. تشغل الفقاعات مساحة معينة ، مما يقلل من مساحة التدفق الفعالة للطين ، مما يؤدي إلى انخفاض في معدل التدفق. إذا تبين أن معدل التدفق الفعلي للمضخة أقل بكثير من معدل التدفق المقنن ، وأسباب أخرى محتملة ، مثل انسداد خطوط الأنابيب والصمام غير مفتوح تمامًا ، يتم استبعاد إمكانية التجويف.
• انخفاض الرأس: سوف يلحق التجويف بإلحاق الضرر بحالة العمل العادية للبث ، مما يقلل من قدرة المكره على القيام بالعمل على الوحل ، وبالتالي يؤدي إلى انخفاض في الرأس. عندما يكون ضغط المخرج للمضخة أقل بكثير من ضغط التشغيل الطبيعي ولا يمكن للرأس تلبية متطلبات النظام ، فقد يكون التجويف أحد الأسباب.
• انخفاض الكفاءة: أثناء عملية التجويف ، بسبب تكوين الفقاعات وانفجارها ، سيتم استهلاك الطاقة. في الوقت نفسه ، تصبح حالة تدفق السائل مضطربة ، مما يؤدي إلى انخفاض في الكفاءة الكلية للمضخة. إذا تبين أن استهلاك الطاقة للمضخة يزداد ، لكن معدل تدفق الخرج والرأس لا يزداد وفقًا لذلك ، أو حتى انخفاضًا ، فمن المحتمل جدًا أن يكون التجويف قد حدث.
• الحكم التفتيش المظهر
• الضرر السطح المكره: تفكيك المضخة بانتظام للتفتيش. إذا كانت هناك حفر ، أو انخفاضات تشبه قرص العسل ، أو تآكل علامات على سطح المكره ، وخاصة في المدخل والحافة الأمامية للشفرات ، فمن المحتمل أن يكون سببها التجويف. مع تطور التجويف ، ستتوسع هذه الأضرار تدريجياً ، وفي الحالات الشديدة ، قد تؤدي إلى ثقب أو كسر شفرات المكره.
• تلف الجدار الداخلي في غلاف المضخة: عند فحص الجدار الداخلي لغلاف المضخة ، إذا كانت هناك علامات تجويف مماثلة ، مثل التآكل المحلي أو الخدوش أو تقشير المنطقة الصغيرة ، فإنه يشير أيضًا إلى أنه قد تكون هناك مشكلة تجويف مع المضخة. لا سيما في المنطقة القريبة من منفذ المكره واللسان المتقلب ، بسبب تغيير الضغط الكبير هنا ، من المرجح أن يحدث تلف التجويف.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن الحكم عليه أيضًا من خلال مراقبة مقياس الفراغ المثبت في مدخل المضخة ومقياس الضغط في المخرج. إذا زادت قراءة مقياس الفراغ بشكل غير طبيعي ، وفي الوقت نفسه ، تنخفض قراءة مقياس الضغط بشكل غير طبيعي ، فقد يكون هذا أيضًا علامة على التجويف ، لأن التجويف سيؤدي إلى انخفاض في الضغط عند مدخل المضخة والضغط غير المستقر عند المخرج.

ⅲ. للتغليف تأثير كبير على عمر خدمة مضخة الطرد المركزي الطيني ، ينعكس بشكل أساسي في الجوانب التالية: 

• مضخة الطرد المركزي أناميكلر الضرر: عند حدوث التجويف ، انفجرت الفقاعات بالقرب من سطح المكره ، وستؤدي قوة التأثير المتولدة إلى تآكل المكره باستمرار. في المرحلة الأولية ، ستظهر الحفر على سطح المكره. مع تكثيف التجويف ، تتوسع الحفر تدريجياً وتتواصل مع الانخفاضات التي تشبه قرص العسل ، مما تسبب في تساقط المادة على سطح المكره ، مما يؤدي إلى ترقق ، أو ثقب ، أو حتى كسر شفرات المكره ، مما يؤدي إلى إتلاف السلامة الهيكلية بشكل خطير والأداء الهيدروليكي للدفاع ، وتقليل حياة المكره بشكل كبير. قد يلزم استبدال المكره الذي يمكن استخدامه في الأصل لعدة سنوات في غضون بضعة أشهر أو حتى وقت أقصر بسبب التجويف الشديد.
• الطرد المركزي مضخة غلاف التآكل: ستنفجر الفقاعات الناتجة عن التجويف داخل غلاف المضخة ، مما يسبب التأثير والتآكل على الجدار الداخلي لغلاف المضخة ، مما يؤدي إلى التآكل والخدوش والاكتئاب على السطح الداخلي لغلاف المضخة ، مما يقلل من القوة ومقاومة غلاف المضخة. في ظل التأثير طويل الأجل للتجويف ، قد تظهر الشقوق في غلاف المضخة ، مما يؤثر على أداء الختم وقدرة الضغط على الضغط ، وبالتالي تقصير عمر خدمة غلاف المضخة ، والذي يتطلب الإصلاح أو الاستبدال المبكر.
• مضخة رمح الفشل: فإن الاهتزاز وتدفق السائل غير المستقر الناجم عن التجويف سيجعل مهاوي المضخة تحمل أحمالًا إضافية وضغوطًا متناوبة. سيؤدي ذلك إلى تسريع تآكل الأعمدة ، مما يؤدي إلى زيادة في تطهير الأعمدة وانخفاض في الدقة ، ثم يؤدي إلى حدوث أخطاء مثل تسخين العمود والنوبة ، وتقصير عمر خدمة الأعمدة بشكل كبير. قد تكون دورة الخدمة العادية الأصلية عدة سنوات ، ولكن تحت تأثير التجويف ، قد تحتاج المحامل إلى استبدالها في أقل من عام.
• تلف الختم: سيؤثر الاهتزازات والضغط الناتج عن التجويف على أداء الختم للمضخة ، مما يخضع للأختام لتأثيرات إضافية وارتداء. بالنسبة للأختام الميكانيكية ، قد يؤدي ذلك إلى زيادة التآكل وتشوه سطح الختم ، وفقدان تأثير الختم ويسبب تسرب الطين ؛ بالنسبة لأختام التعبئة ، فإنه سيسرع تآكل التعبئة ، ويحتاج التعديل المتكرر واستبدال التعبئة. لا يؤثر أضرار الأختام على التشغيل الطبيعي للمضخة بشكل طبيعي فحسب ، بل قد يؤدي أيضًا إلى تسرب الوسيلة ، وتلويث البيئة ، وزيادة تكلفة الصيانة والتعطل ، مما يؤثر بشكل غير مباشر على عمر الخدمة الكلية لمضخة الطرد المركزي الطيني.

في الختام ، سوف يلحق التجويف بإلحاق الضرر بالمكونات الرئيسية لمضخة الطرد المركزي الطيني من جوانب متعددة ، مما يقلل بشكل كبير من عمر الخدمة ، مما يزيد من تكلفة الصيانة وتردد استبدال المعدات. لذلك ، أثناء استخدام مضخة الطرد المركزي الطيني ، يجب اتخاذ مشكلة التجويف على محمل الجد ويجب اتخاذ تدابير وقائية فعالة.

ⅳ. من أجل تقليل تجويف مضخة الطرد المركزي الطيني في حفر النفط ، يمكن أيضًا اتخاذ تدابير من جوانب مثل تحسين تصميم المعدات واختيارها ، وتحسين ظروف التثبيت ، وتحسين التشغيل ، وتعزيز إدارة الصيانة. المقدمات المحددة هي كما يلي: 

• تحسين التصميم والاختيار
• اختيار نوع المضخة المعقول: وفقًا لخصائص طين حفر الزيت ، بما في ذلك المعلمات مثل معدل التدفق والرأس والكثافة واللزوجة ، حدد نموذج مضخة الطرد المركزي المناسب. تأكد من أن منحنى أداء المضخة المحددة يطابق ظروف العمل الفعلية ، بحيث تعمل المضخة في منطقة عالية الكفاءة وتجنب العمل في ظل ظروف تنحرف عن ظروف العمل المصممة لتقليل حدوث التجويف.
• اعتماد تصميم مكافحة التكاثر: حدد الدافعين مع تصميم الأداء المضاد للمواصفات ، مثل استخدام الدافعين المزدوج ، والذي يمكن أن يجعل توزيع سرعة التدفق في مدخل المكره أكثر اتساقًا ، ويقلل من انخفاض الضغط المحلي ، ويقلل من إمكانية التجويف. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي تحسين شكل الشفرة وموضع حافة مدخل المكره أيضًا إلى تحسين حالة تدفق السائل داخل المكره ويعزز قدرة مضادات المضخة.
• تحسين شروط التثبيت
• التحكم في ارتفاع التثبيت: وفقًا لهامش التجويف المسموح به للمضخة والوضع الفعلي في الموقع ، قم بحساب ارتفاع تركيب المضخة بدقة. يجب أن يضمن ارتفاع التثبيت أن يكون الضغط عند مدخل المضخة أعلى من ضغط بخار التشبع للطين في درجة حرارة العمل لمنع تكوين الفقاعات. عادة ، كلما انخفض ارتفاع التثبيت ، كلما كان الأمر أكثر تفضيلاً لتجنب التجويف ، ولكن يجب أيضًا مراعاة تخطيط الفضاء في الموقع وراحة التشغيل.
• تحسين خط أنابيب الشفط: حاول تقصير طول خط أنابيب الشفط ، وتقليل الانحناءات غير الضرورية ، والصمامات ، وغيرها من تجهيزات الأنابيب لتقليل مقاومة خط الأنابيب. في الوقت نفسه ، حدد قطر الأنابيب المناسب للتأكد من أن سرعة تدفق الوحل في خط أنابيب الشفط معتدلة ، بشكل عام ، يوصى بالتحكم في سرعة التدفق بين 1.5 - 2.5 م/ثانية. بالإضافة إلى ذلك ، تأكد من أداء ختم خط أنابيب الشفط لمنع الهواء من التسرب في خط الأنابيب وتجنب التجويف الناجم عن تراكم الهواء.
• تحسين العملية
• معلمات التشغيل: احتفظ بمعلمات تشغيل المضخة ، مثل معدل التدفق والرأس ، مستقر ، وتجنب التقلبات الكبيرة. من خلال التعديل المعقول لصمام المخرج أو استخدام تنظيم سرعة التردد المتغير وطرق أخرى ، اجعل المضخة تعمل بالقرب من ظروف العمل المصممة. تجنب التشغيل على المدى الطويل في ظل ظروف عمل متطرفة مثل معدل التدفق الصغير ومعدل التدفق العالي أو ارتفاع معدل التدفق والرأس المنخفض لمنع توزيع الضغط غير المتكافئ داخل المضخة وحدوث التجويف.
• السيطرة على درجة حرارة الطين: ستزيد درجة حرارة الطين من ضغط بخار التشبع في الوحل وزيادة خطر التجويف. لذلك ، يجب اتخاذ تدابير تبريد فعالة ، مثل إعداد مبرد الطين أو استخدام ماء التبريد المتداول وطرق أخرى للتحكم في درجة حرارة الطين في نطاق معقول ، بشكل عام ، يوصى بأن درجة حرارة الطين لا تتجاوز 60 ℃.
• تقليل محتوى الغاز في الوحل: سيؤدي ارتفاع محتوى الغاز في الوحل إلى تعزيز حدوث التجويف. قبل دخول الوحل إلى المضخة ، يمكن استخدام جهاز degassing لعلاج الوحل مسبقًا لتقليل محتوى الغاز. في الوقت نفسه ، انتبه إلى تجنب تكوين الدوامات في خزان الطين لمنع سحب الهواء إلى الوحل.
• تعزيز إدارة الصيانة
• التفتيش المنتظم والصيانة: تفقد مضخة الطرد المركزي الطيني بانتظام ، بما في ذلك ظروف التآكل للمكونات مثل المكره ، غلاف المضخة ، والأختام ، والبحث في الوقت المناسب واستبدال المكونات التالفة أو البالية بشدة. تحقق من محامل المضخة ، ونظام التشحيم ، ونظام التبريد ، وما إلى ذلك ، لضمان تشغيلها العادي ، وذلك لضمان الأداء الكلي للمضخة وتقليل تأثير التجويف.
• التنظيف والصيانة: حافظ على جسم المضخة وخط أنابيب الشفط نظيفة ، وتنظيف المرشح والشوائب بانتظام لمنع الانسداد والتأكد من أن الوحل يمكن أن يتدفق بسلاسة في المضخة. في الوقت نفسه ، قم بتنفيذ الصيانة المناسبة على المضخة ، مثل إضافة زيت التشحيم بانتظام واستبدال الأختام ، وما إلى ذلك ، مما يساعد على تحسين كفاءة التشغيل وموثوقية المضخة وتقليل احتمال حدوث التجويف.