في صناعة حفر النفط، تُعدّ مضخة الطين بمثابة معدّات الطاقة الأساسية لنظام الحفر، وتتحمل بطانة طرفها السائل بشكل مباشر التأثير المستمر لسائل الحفر عالي الضغط وشديد الاحتكاك. لذلك، يُعدّ اختيار بطانة مناسبة أمرًا بالغ الأهمية. بطانة مضخة الطينتتوفر في مواد مختلفة، من بينها بطانة ثنائية المعدن لمضخة الطين هو النوع الأكثر شيوعًا. يصل عمره الافتراضي عادةً إلى 800 ساعة، وهو أيضًا من أكثر أجزاء مضخات الطين مقاومةً للتآكل استخدامًا. يتكون هيكله بشكل رئيسي من طبقتين: غلاف خارجي وغطاء داخلي.

1. الغلاف الخارجي

1. الدعم الهيكلي

يُصنع الغلاف الخارجي، باعتباره المكون الداعم الأساسي الذي يضمن الأداء العام ومرونة ومتانة البطانة، باستخدام تقنية الصب بالطرد المركزي، باستخدام فولاذ مطروق بوزن 45#. يتميز بقوة شد تزيد عن 610 ميجا باسكال وصلابة HB180-200. يتميز هذا النوع من المواد بمقاومة ممتازة للشد والضغط والصدمات. أثناء عمليات الحفر، تُضخ مضخة الطين سائل الحفر بضغط يتراوح بين 10 و35 ميجا باسكال أو أعلى. يتحمل الغلاف الخارجي تأثير السائل عالي الضغط في حجرة المضخة والقوة الجانبية الناتجة عن الحركة الترددية للمكبس، مما يمنع تشوه البطانة أو تشققها بسبب الضغط الزائد. وفي الوقت نفسه، يعمل الغلاف الخارجي كإطار للبطانة، ويدعم الغلاف الداخلي لمنعه من السقوط أو التلف بسبب الإجهاد المستقل، مما يضمن سلامة الهيكل ثنائي المعدن.

2. قابلية التكيف مع التركيب

تُحدد أبعاد الغلاف الخارجي مباشرةً مدى توافق البطانة تمامًا مع قطر بطانة طرف السائل. يُصنع القطر الخارجي للغلاف الخارجي بدقة وفقًا لمواصفات جسم المضخة لضمان توافقه مع قطر بطانة جسم المضخة، وتجنب أي ارتخاء شعاعي بعد التركيب.

3. حماية الطبقة الداخلية المقاومة للتآكل

الغلاف الداخلي للبطانة ثنائية المعدن هو الطبقة الأساسية المقاومة للتآكل، والتي تتلامس مباشرةً مع الرمل وبقايا الحفر في سائل الحفر. ومع ذلك، عادةً ما تكون مادة الغلاف الداخلي (مثل الحديد الزهر عالي الكروم) شديدة الهشاشة. يمتص الغلاف الخارجي الصدمات الميكانيكية الخارجية، ويمنع تشقق الغلاف الداخلي نتيجة الإجهاد المباشر. وفي الوقت نفسه، يعزل الغلاف الخارجي التلامس المباشر بين الغلاف الداخلي ومعدن جسم المضخة، مما يحمي أداء الغلاف الداخلي المقاوم للتآكل من أي ضرر إضافي.

2. الغلاف الداخلي

1. مقاومة التآكل والتآكل لإطالة عمر البطانة بشكل عام

غالبًا ما يحتوي سائل الحفر على عدد كبير من الجسيمات الصلبة، ويتدفق بضغط وسرعة عاليين داخل المضخة، مما يُسبب تآكلًا شديدًا للجدار الداخلي للبطانة. الغلاف الداخلي مصنوع من مادة عالية الكروم، تتميز بصلابة عالية ومقاومة ممتازة للتآكل. صلابته أعلى بكثير من صلابة الغلاف الخارجي، مما يُمكّنه من مقاومة التآكل الناتج عن سائل الحفر مباشرةً، ويطيل عمر البطانة.

2. مقاومة التآكل

لتلبية متطلبات الحفر المختلفة، يمكن أن يكون سائل الحفر حمضيًا أو قلويًا. قد يؤدي التلامس طويل الأمد مع هذا السائل إلى تآكل المعادن. تتميز مادة الغلاف الداخلي بمقاومة ممتازة للتآكل، مما يعزل التلامس المباشر بين سائل الحفر والغلاف الخارجي، ويمنع اختلاط نواتج التآكل بسائل الحفر والتأثير على جودة الحفر.

3. ضمان أداء الختم

الوظيفة الأساسية لمضخة الطين هي إيصال سائل الحفر إلى قاع البئر تحت ضغط عالٍ، ويُعدّ الختم بين البطانة والمكبس أساس الحفاظ على الضغط العالي. إذا كان الجدار الداخلي للبطانة يحتوي على حفر أو تشوهات ناتجة عن التآكل والتآكل، فسيؤدي ذلك إلى تسرب سائل الحفر، مما يقلل بشكل مباشر من إزاحة المضخة وضغطها، ويزيد من استهلاك الطاقة. يُمكن تثبيت الغلاف الداخلي بإحكام مع ختم المكبس، مما يقلل التسرب ويضمن عمل مضخة الطين بثبات عند الضغط المُصنّف، وبالتالي تجنب توقف الحفر الناتج عن عطل الختم.

4. خفض التكاليف الشاملة

مقارنة مع مضخة الطين بطانة سيراميكيةs، الغلاف الداخلي للبطانة ثنائية المعدن له تكلفة أقل، مما يمكن أن يقلل بشكل كبير من التكلفة المادية الإجمالية للبطانة ويحسن فعالية التكلفة الإجمالية.

باختصار، عملية تصنيع بطانات ثنائية المعدن بسيطة نسبيًا. بالمقارنة مع بطانات السيراميك أو الزركونيا، تتميز بطانات ثنائية المعدن بسعر شراء أقل، وتُستخدم على نطاق واسع في عمليات الحفر. يمثل اعتماد بطانات ثنائية المعدن نقلة نوعية في مجال... مضخة طين الحفرتجمع هذه البطانات بين قوة الفولاذ ومقاومة التآكل الممتازة، مما يجعلها خيارًا جذابًا للغاية لمختلف التطبيقات. مع التطور التكنولوجي المستمر، من المتوقع أن تلعب البطانات ثنائية المعدن دورًا متزايد الأهمية في تحسين كفاءة صناعة مضخات الطين وإطالة عمر المعدات.