[发明专利]压裂泵液力端故障检测方法及其检测装置

说明书

本发明公开了压裂泵液力端故障检测装置，由一组带压力测量孔的压裂泵液力端吸入缸盖、一组高精度压力变送器、电源适配器、多通道示波器以及信号线组成。带压力测量孔的压裂泵液力端吸入缸盖用于安装高精度压力变送器，高精度压力变送器用于实时测量压裂泵液力端各泵腔压力，电源适配器用于给高精度压力变送器提供稳定的电源，多通道示波器用于实现监测和显示所述各高精度压力变送器输出信号的变化情况。本发明提出了一种压裂泵液力端故障检测的方法，通过分析与对比压裂泵液力端各泵腔之间吸入过程压力曲线、吸入转排出压力上涨曲线、排出过程压力曲线、排出转吸入压力下降曲线的差异情况来辨别故障的类别与程度，进而为及时停泵避免设备损坏和适时检修提供依据。

技术领域

本发明涉及石油矿场机械技术领域，特别涉及压裂泵液力端故障检测装置及方法。

背景技术

近年来，国内非常规油气资源开采技术发展迅速，其主要得益于水力压裂技术的不断突破，工厂化压裂是大幅降低水力压裂作业成本、提高设备利用率的一种施工模式，现已广泛应用到非常规油气井的增产作业中；工厂化压裂技术的本质就是把大规模水力压裂作为一个工程，按工序的先后进行流水作业，并按工厂的模式进行全方位管理，其核心目的就是大幅度提高压裂设备的利用率。

在压裂过程中，压裂泵液力端的工况极为恶劣，要求其具备承压能力高、输出排量大、耐磨性能好等能力，但现有的压裂泵液力端制造技术尚不能完全满足其要求，严重制约着压裂设备利用率的进一步提高。压裂泵液力端在施工中途经常出现阀体组件、柱塞组件等部件损坏的故障，此类故障如未及时发现，继续让设备带故障长时间运转，会引发出压裂泵液力端本体损坏等更严重的设备故障，从而造成较大的经济损失并进一步影响施工时效。原有的技术一般采用在压裂施工中操作人员在压裂泵高压施工区域内进行人工巡检或在施工间隙对所有压裂泵液力端进行开泵检查，施工中途进行人工巡检的方式靠人员主观判断，准确率不高且人员长时间处于高压区域，存在严重安全隐患，而施工间隙对所有压裂泵液力端进行开泵检查的方式费时费力，严重影响施工进度；近年来虽然也出现了一些压裂泵液力端故障检测的装置和技术，但需安装多种类型的传感器及设备，这又给压裂泵液力端的日常维护以及更换造成障碍，实用性不强。

发明内容

本发明目的就是为克服上述现有技术存在的缺陷，提供了压裂泵液力端故障检测装置及方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

所述的压裂泵液力端故障检测装置，其特征由一组带压力测量孔的压裂泵液力端吸入缸盖、一组高精度压力变送器、电源适配器、多通道示波器以及信号线组成。

所述带压力测量孔的压裂泵液力端吸入缸盖用于安装高精度压力变送器；

所述高精度压力变送器用于实时测量压裂泵液力端各泵腔压力；

所述电源适配器用于给所述的各高精度压力变送器提供稳定的电源；

所述多通道示波器用于实现监测和显示所述各高精度压力变送器输出信号变化情况。

优选地，所述高精度压力变送器输出选型为标准电流信号；

优选地，所述多通道示波器的信号输入通道数大于压裂泵液力端的泵腔数；

本发明还提出压裂泵液力端故障检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）多通道示波器接收并显示压裂泵液力端各泵腔工作时的压力变化情况；

2）通过对比压裂泵液力端各泵腔之间压力变化曲线的差异情况来判断压裂泵液力端的工作状况；

3）通过分析压裂泵液力端出现故障泵腔的压力变化情况来对故障类别以及程度进行分类。

与现有技术相比，本发明具有以下优点；

1）结构简单、安装方便、不对现有压裂泵液力端结构做过大改动，实用性强；

2）只需监测对比压裂泵液力端各泵腔之间压力变化曲线的差异情况即可准确判断压裂泵液力端的工作状况；