La pompe à boue de forage a de mauvaises conditions de travail et est un maillon faible de l'équipement de forage. Dans la production réelle, des temps d'arrêt de forage dus à un accident de pompage de boue ou à des dommages peuvent être rencontrés presque tous les jours. Certaines personnes ont fait des statistiques sur le forage pétrolier : lorsque le corps de forage est de 2 500 m, 28,4 % des dépenses quotidiennes sont consacrées à la pompe à boue de forage, et 49,3 % du forage est utilisé pour réparer la pompe de forage lorsqu'il n'y a pas de réparateur. La grande majorité des accidents de pompes à boue de forage sont causés par des dommages aux pièces d'usure. Selon les statistiques, la longueur totale des forages en Union soviétique en 1970 était de 13,82 millions de mètres, tandis que 89 200 chemises de cylindre, 175 000 pistons et 238 000 soupapes ont été consommées. Selon les statistiques de 73 plates-formes de forage à Shengli Oilfield en 1972, la consommation totale de sept pièces d'usure de la pompe de forage était de 1,57 million de yuans, dont 580,000 yuans pour les vannes, 270,000 yuans pour les pistons , 300 000 yuans pour les chemises de cylindre et 420 000 yuans pour les tirants et les garnitures. On peut voir qu'il est d'une grande importance d'étudier le mécanisme d'endommagement des pièces d'usure et les facteurs influençant leur durée de vie, afin d'améliorer la durée de vie et la fiabilité de fonctionnement des pièces d'usure, de réduire la consommation de main-d'œuvre et de matériaux, d'améliorer l'efficacité du forage et réduire les coûts. C'est également un enjeu clé pour la conception des appareils de forage. La pratique montre que même les mêmes pièces d'usure ont des durées de vie différentes pour différents types de pompes de forage, c'est-à-dire que la même pompe et les mêmes pièces d'usure ont des durées de vie différentes avec et sans amélioration. Cela montre qu'après avoir pleinement compris l'influence de divers facteurs sur la durée de vie des pièces d'usure, la durée de vie des pièces d'usure peut être améliorée grâce à des améliorations de la structure, des matériaux et de la technologie de traitement. Les pièces d'usure de la pompe à boue alternative comprennent principalement la chemise de cylindre, le piston (ou le piston et sa garniture), la soupape et le siège de soupape, la tige de piston et sa garniture, etc. Ce sont toutes des pièces alternatives et les pièces anti-meulage de leurs paires de friction d'étanchéité . Ils ont deux caractéristiques communes : l'une est que les pièces anti-meulage sont des corps élastiques, qui peuvent se déformer ; l'autre est qu'ils supportent une certaine différence de pression pendant le processus de travail. Il est donc différent du couple de frottement formé de deux pièces rigides, et l'étude de ses lois de frottement et d'usure est plus délicate.
Le liquide de rinçage délivré par la pompe à boue contient souvent un grand nombre de particules abrasives, parfois jusqu'à {{0}} %, et le diamètre des particules atteint 1,5-2,0 mm, et son microscopique la dureté atteint 180-230. Lorsque les pièces d'usure sont en mouvement alternatif, sous l'action de la différence de pression, le flux de liquide en forme de coin entraîne les particules dans la surface de contact de friction, de sorte que les joints ou les pièces rigides sont rayés ou rainurés pendant une longue période, et l'usure les pièces perdent leur capacité de travail normale. Par conséquent, l'usure normale des pièces d'usure forme généralement une rainure dans le même sens que le mouvement alternatif le long de la circonférence des pièces de la paire de friction, et à certains endroits, des traces d'érosion liquide peuvent être observées. Les rainures sur les parties élastiques et les parties rigides de la paire de friction correspondent souvent à convexes et concaves.
Pour les pièces élastiques de la paire de friction, en raison de la finition de surface insatisfaisante de la surface de contact de la paire de friction et de l'intrusion de particules abrasives, une résistance de friction est générée dans le mouvement alternatif, et à mesure que la pression de travail augmente, la résistance augmente également , et une partie de l'énergie est convertie en énergie thermique. La température de la surface de contact des pièces de la paire de friction augmente et le coefficient de transfert de chaleur du caoutchouc élastique est très faible. La chaleur est concentrée à la surface des pièces en caoutchouc, ce qui accélère le vieillissement du caoutchouc jusqu'à ce qu'il perde son élasticité et n'ait plus de performances d'étanchéité. Destruction de la soupape et du siège de soupape : un grand nombre de résultats d'analyse montrent que la durée de vie de la soupape dépend principalement des performances de fonctionnement du joint de soupape, de sorte que les dommages et la mise au rebut de la soupape sont principalement dus à la défaillance prématurée du joint en caoutchouc. , de sorte qu'il y ait de minuscules espaces sur la surface de travail de la soupape et du siège de soupape. Le flux de liquide à haute pression avec des particules abrasives perce la surface de travail de la vanne à partir de petites crevasses et la détruit. Le processus peut être grossièrement décrit comme suit. Lorsque la pompe à boue fonctionne, la charge dynamique agit plusieurs fois sur la valve et les particules abrasives sont fermement incrustées dans la surface de travail du disque de valve et du siège de valve. Degré de bosses. Lorsque le disque de soupape et le siège de soupape sont à nouveau en contact, certaines particules abrasives bosselleront la bosse formée, qui s'approfondira et se dilatera. À la suite de tant de répétitions, la surface de certaines couches métalliques est partiellement déchirée et décollée élastiquement, et finalement la soupape et le siège de soupape sont endommagés. Selon les statistiques réelles, le disque de soupape mis au rebut en raison de l'endommagement de la bague d'étanchéité en caoutchouc représente le disque de soupape mis au rebut total. 85 pour cent du nombre total de disques de soupapes endommagés pour cette raison ont des rainures ; les sièges de soupape endommagés par l'usure par abrasion sous la charge dynamique d'impact représentent 70 % du nombre total de sièges de soupape mis au rebut. Des marques d'usure circulaires apparaissent sur la surface.
