[go: up one dir, main page]

RU2358157C2 - Method for preliminary treatment of hydraulic part of pump (versions) - Google Patents

Method for preliminary treatment of hydraulic part of pump (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2358157C2
RU2358157C2 RU2007123573/06A RU2007123573A RU2358157C2 RU 2358157 C2 RU2358157 C2 RU 2358157C2 RU 2007123573/06 A RU2007123573/06 A RU 2007123573/06A RU 2007123573 A RU2007123573 A RU 2007123573A RU 2358157 C2 RU2358157 C2 RU 2358157C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylinders
cylinder
pump
hydrostatic pressure
central cylinder
Prior art date
Application number
RU2007123573/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007123573A (en
Inventor
Парта ГАНГУЛИ (US)
Парта ГАНГУЛИ
Джеир ПЕЙБОН (US)
Джеир ПЕЙБОН
Джо ХУБЕНШМИДТ (US)
Джо Хубеншмидт
МИШЕЛ Натан СЕНТ (US)
Мишел Натан Сент
Род ШАМПАЙН (US)
Род Шампайн
Original Assignee
Шлюмбергер Текнолоджи Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. filed Critical Шлюмбергер Текнолоджи Б.В.
Publication of RU2007123573A publication Critical patent/RU2007123573A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2358157C2 publication Critical patent/RU2358157C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: invention is related to method for preliminary treatment of hydraulic part of multi-cylinder plunger pump having central cylinder and at least two side cylinders and provides for shock peening of central cylinder, shock peening of at least two side cylinders. Shock peening of central cylinder is carried out independently on shock peening of at least two side cylinders.
EFFECT: increased resistance of pump hydraulic part cylinders to fatigue fracture.
28 cl, 6 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение главным образом относится к способу механической предварительной обработки гидравлической части многоцилиндрового плунжерного насоса с целью остаточных сжимающих напряжений в цилиндрах гидравлической части насоса.The present invention mainly relates to a method of mechanical pretreatment of the hydraulic part of a multi-cylinder plunger pump with the aim of residual compressive stresses in the cylinders of the hydraulic part of the pump.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

Гидравлический разрыв скважинных пластов является крайне необходимой технологической операцией для возбуждения скважины. Обычно она производится закачиванием жидкости в скважину при относительно высоком давлении, разрывая пласт и порезы, расположенные вблизи ствола скважины. Нефть может поступать в ствол скважины через эти разрывы, значительно увеличивая продуктивность скважины. Плунжерные насосы и, более точно, трехцилиндровые насосы обычно используются для закачивания жидкости для гидроразрыва пласта под большим давлением в скважину. Однако периодическое воздействие высоких давлений на гидравлическую часть насоса вызывает в ней усталостные разрушения. В связи с этим существует необходимость увеличить сопротивляемость цилиндров гидравлической части многоцилиндрового плунжерного насоса усталостным разрушениям. (JP 2005095923 А, 14.04.2005.)Hydraulic fracturing of borehole formations is an extremely necessary technological operation for stimulating a well. Typically, it is produced by pumping fluid into a well at a relatively high pressure, breaking a formation and cuts located close to the wellbore. Oil can enter the wellbore through these gaps, significantly increasing well productivity. Plunger pumps and, more precisely, three-cylinder pumps are typically used to pump hydraulic fracturing fluid under high pressure into the well. However, the periodic impact of high pressures on the hydraulic part of the pump causes fatigue failure in it. In this regard, there is a need to increase the resistance of the cylinders of the hydraulic part of the multi-cylinder plunger pump to fatigue damage. (JP 2005095923 A, 04/14/2005.)

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Способ предварительной обработки может использоваться для создания остаточного сжимающего напряжения во внутренних стенках гидравлической части многоцилиндрового плунжерного насоса так, что обеспечивается минимальное растягивающее напряжение, которое испытывает гидравлическая часть насоса во время насосного цикла. Во время нагартовки цилиндрические отверстия гидравлической части насоса подвергаются высоким гидравлическим давлениям, что приводит к пластической деформации внутренних зон гидравлической части насоса, в то время как деформация внешней зоны остается упругой. Когда давление сбрасывается, внешняя зона гидравлической части упруго возвращается в первоначальное состояние, в то время как внутренние зоны, подвергнутые пластической деформации, остаются в состоянии напряженного сжатия. Это состояние напряженного сжатия увеличивает усталостную прочность гидравлической части насоса.The pre-treatment method can be used to create residual compressive stress in the inner walls of the hydraulic part of the multi-cylinder plunger pump so that the minimum tensile stress experienced by the hydraulic part of the pump during the pump cycle is ensured. During hardening, the cylindrical openings of the hydraulic part of the pump are subjected to high hydraulic pressures, which leads to plastic deformation of the inner zones of the hydraulic part of the pump, while the deformation of the outer zone remains elastic. When the pressure is relieved, the outer zone of the hydraulic part resiliently returns to its original state, while the inner zones subjected to plastic deformation remain in a state of intense compression. This state of stressed compression increases the fatigue strength of the hydraulic part of the pump.

Согласно изобретению создан многоступенчатый способ нагартовки для предварительной обработки гидравлической части трехцилиндрового насоса, содержащего центральный цилиндр и два боковых цилиндра, включающий нагартовку центрального цилиндра и нагартовку двух боковых цилиндров, причем нагартовка центрального цилиндра выполняется независимо от нагартовки двух боковых цилиндров.According to the invention, a multi-stage frying method for pre-treating the hydraulic part of a three-cylinder pump comprising a central cylinder and two side cylinders, comprising friction of a central cylinder and friction of two side cylinders is created, wherein the friction of the central cylinder is performed independently of the friction of the two side cylinders.

При нагартовке двух боковых цилиндров можно осуществлять одновременную нагартовку боковых цилиндров.When two side cylinders are fretted, the side cylinders can be fretted simultaneously.

Давление нагартовки, приложенное к центральному цилиндру в процессе нагартовки центрального цилиндра, может превышать давление нагартовки, приложенное к двум боковым цилиндрам в процессе нагартовки двух боковых цилиндров.The overload pressure applied to the central cylinder during the overcharging of the central cylinder may exceed the overload pressure applied to the two side cylinders during the overcharging of the two side cylinders.

Нагартовка центрального цилиндра может выполняться перед нагартовкой двух боковых цилиндров.The hardening of the central cylinder may be performed before the hardening of the two side cylinders.

Нагартовка двух боковых цилиндров может выполняться перед нагартовкой центрального цилиндра.The hardening of the two side cylinders may be performed before the hardening of the central cylinder.

Согласно изобретению создан также многоступенчатый способ предварительной обработки гидравлической части трехцилиндрового насоса, содержащего центральный цилиндр и два боковых цилиндра, включающий следующие стадии:The invention also created a multi-stage method for pretreating the hydraulic part of a three-cylinder pump containing a central cylinder and two side cylinders, comprising the following stages:

приложение гидростатического давления на центральный цилиндр для создания в нем сжимающего остаточного напряжения;applying hydrostatic pressure to the central cylinder to create a compressive residual stress in it;

сброс гидростатического давления на центральном цилиндре;discharge of hydrostatic pressure on the central cylinder;

приложение гидростатического давления на два боковых цилиндра для создания в них сжимающих остаточных напряжений;applying hydrostatic pressure to two side cylinders to create compressive residual stresses in them;

сброс гидростатического давления на двух боковых цилиндрах, при этом приложение вышеупомянутого гидростатического давления на центральный цилиндр выполняется независимо от приложения гидростатического давления на два боковых цилиндра.the discharge of hydrostatic pressure on the two side cylinders, while the application of the aforementioned hydrostatic pressure on the central cylinder is performed regardless of the application of hydrostatic pressure on the two side cylinders.

При приложении гидростатического давления на два боковых цилиндра можно выполнять одновременное приложение гидростатического давления на два боковых цилиндра.When hydrostatic pressure is applied to two side cylinders, hydrostatic pressure can be simultaneously applied to two side cylinders.

Гидростатическое давление, которое может прилагаться к центральному цилиндру, превышает гидростатическое давление, приложенное к любому из двух боковых цилиндров.The hydrostatic pressure that can be applied to the central cylinder exceeds the hydrostatic pressure applied to either of the two side cylinders.

Приложение и сброс гидростатического давления на центральном цилиндре могут выполняться перед приложением и сбросом гидростатического давления на два боковых цилиндра.The application and discharge of hydrostatic pressure on the central cylinder can be performed before the application and discharge of hydrostatic pressure on the two side cylinders.

Приложение и сброс гидростатического давления на два боковых цилиндра могут выполняться перед приложением и сбросом гидростатического давления на центральный цилиндр.The application and discharge of hydrostatic pressure to the two side cylinders can be performed before the application and discharge of hydrostatic pressure to the central cylinder.

Согласно изобретению создан также многоступенчатый способ нагартовки предварительной обработки многоцилиндрового плунжерного насоса, содержащего центральный цилиндр и, по меньшей мере, два комплекта боковых цилиндров, содержащий следующие стадии:According to the invention, a multi-stage method for pretreatment of a pre-treatment of a multi-cylinder plunger pump comprising a central cylinder and at least two sets of side cylinders is also provided, comprising the following steps:

нагартовка центрального цилиндра;fretting of the central cylinder;

нагартовка первого комплекта, состоящего, по меньшей мере, из двух комплектов боковых цилиндров;hardening of the first set, consisting of at least two sets of side cylinders;

нагартовка второго комплекта, состоящая из, по меньшей мере, двух комплектов боковых цилиндров, при этом нагартовка центрального цилиндра выполняется независимо от нагартовки первого и второго комплектов состоящих из, по меньшей мере, двух комплектов боковых цилиндров.a second set of hardening, consisting of at least two sets of side cylinders, wherein the central cylinder is hardened independently of the first and second sets of hardening consisting of at least two sets of side cylinders.

Первый комплект, состоящий из, по меньшей мере, двух комплектов боковых цилиндров, может содержать первый боковой цилиндр, расположенный вплотную к первой стороне центрального цилиндра, и второй боковой цилиндр, расположенный вплотную ко второй стороне центрального цилиндра.The first set, consisting of at least two sets of side cylinders, may comprise a first side cylinder located adjacent to the first side of the central cylinder, and a second side cylinder located adjacent to the second side of the central cylinder.

Второй комплект, состоящий из, по меньшей мере, двух комплектов боковых цилиндров, может содержать третий боковой цилиндр, расположенный вплотную к стороне первого бокового цилиндра, и четвертый боковой цилиндр, расположенный вплотную к стороне второго бокового цилиндра.The second set, consisting of at least two sets of side cylinders, may include a third side cylinder located close to the side of the first side cylinder, and a fourth side cylinder located close to the side of the second side cylinder.

Нагартовка первого и второго боковых цилиндров может выполняться одновременно, и нагартовка третьего и четвертого боковых цилиндров выполняется одновременно, и нагартовка первого и второго боковых цилиндров происходит независимо от нагартовки третьего и четвертого боковых цилиндров.The start-up of the first and second side cylinders can be performed simultaneously, and the start-up of the third and fourth side cylinders is performed simultaneously, and the start-up of the first and second side cylinders is independent of the start-up of the third and fourth side cylinders.

Давление нагартовки, приложенное к центральному цилиндру в процессе нагартовки центрального цилиндра, может превышать давление нагартовки, приложенное к первому и второму комплектам боковых цилиндров в процессе нагартовки первого и второго комплектов боковых цилиндров.The over-pressure applied to the central cylinder during the over-inflation of the central cylinder may exceed the over-pressure applied to the first and second sets of side cylinders during the over-charging of the first and second sets of side cylinders.

Нагартовка центрального цилиндра может выполняться перед нагартовкой первого и второго комплектов боковых цилиндров.The hardening of the central cylinder may be performed before the hardening of the first and second sets of side cylinders.

Многоцилиндровый плунжерный насос может быть пятицилиндровым насосом или семицилиндровым насосом.The multi-cylinder plunger pump may be a five-cylinder pump or a seven-cylinder pump.

Согласно изобретению создан многоступенчатый способ предварительной обработки гидравлической части многоцилиндрового плунжерного насоса, содержащего, по меньшей мере, три гидравлические части цилиндров, содержащий одновременно нагартовку всех из, по меньшей мере, трех гидравлических частей цилиндров и нагартовку центрального цилиндра из, по меньшей мере, трех гидравлических частей цилиндров, при этом нагартовка всех из, по меньшей мере, трех гидравлических частей цилиндров выполняется независимо от нагартовки центрального цилиндра.According to the invention, a multi-stage method for pretreatment of the hydraulic part of a multi-cylinder plunger pump, comprising at least three hydraulic parts of the cylinders, comprising simultaneously heating all of the at least three hydraulic parts of the cylinders and the central cylinder of at least three hydraulic parts of the cylinders, while the hardening of all of the at least three hydraulic parts of the cylinders is performed independently of the hardening of the central cylinder .

Давление нагартовки, приложенное к центральному цилиндру в процессе нагартовки центрального цилиндра, может превышать давление нагартовки, приложенное ко всем из, по меньшей мере, трех гидравлических частей цилиндров в процессе нагартовки всех из, по меньшей мере, трех гидравлических частей цилиндров.The over-pressure applied to the central cylinder during the over-inflation of the central cylinder may exceed the over-exertion applied to all of the at least three hydraulic parts of the cylinders during the over-charging of all of the at least three hydraulic parts of the cylinders.

Многоцилиндровый плунжерный насос может быть трехцилиндровым насосом, и, по меньшей мере, три гидравлические части цилиндров содержат три цилиндра.The multi-cylinder plunger pump may be a three-cylinder pump, and at least three hydraulic parts of the cylinders comprise three cylinders.

Многоцилиндровый плунжерный насос может быть пятицилиндровым насосом, и, по меньшей мере, три гидравлические части цилиндров содержат пять цилиндров.The multi-cylinder plunger pump may be a five-cylinder pump, and at least three hydraulic parts of the cylinders comprise five cylinders.

Многоцилиндровый плунжерный насос может быть семицилиндровым насосом, и, по меньшей мере, три гидравлические части цилиндров содержат семь цилиндров.The multi-cylinder plunger pump may be a seven-cylinder pump, and at least three hydraulic parts of the cylinders comprise seven cylinders.

Согласно изобретению создан также многоступенчатый способ нагартовки предварительной обработки гидравлической части многоцилиндрового плунжерного насоса, содержащего, по меньшей мере, три гидравлические части цилиндров, включающий следующие стадии:According to the invention, a multi-stage method for pretreatment of the hydraulic treatment of the hydraulic part of a multi-cylinder plunger pump, comprising at least three hydraulic parts of the cylinders, including the following stages:

одновременное приложение первого гидростатического давления ко всем, по меньшей мере, трем гидравлическим частям цилиндров для создания в них сжимающего остаточного напряжения;simultaneous application of the first hydrostatic pressure to all at least three hydraulic parts of the cylinders to create a compressive residual stress in them;

сброс гидростатического давления на всех, по меньшей мере, трех гидравлических частях цилиндров;discharge of hydrostatic pressure on all at least three hydraulic parts of the cylinders;

приложение второго гидростатического давления на центральный цилиндр, по меньшей мере, трех гидравлических частей цилиндров для создания в них сжимающего остаточного напряжения;applying a second hydrostatic pressure to the central cylinder of at least three hydraulic parts of the cylinders to create a compressive residual stress in them;

сброс гидростатического давления на центральном цилиндре, при этом приложение первого гидростатического давления выполняется независимо от приложения второго гидростатического давления.the discharge of hydrostatic pressure on the Central cylinder, while the application of the first hydrostatic pressure is performed regardless of the application of the second hydrostatic pressure.

Второе гидростатическое давление может превышать первое гидростатическое давление.The second hydrostatic pressure may exceed the first hydrostatic pressure.

Многоцилиндровый плунжерный насос может быть трехцилиндровым насосом, и, по меньшей мере, три гидравлические части цилиндров содержат три цилиндра.The multi-cylinder plunger pump may be a three-cylinder pump, and at least three hydraulic parts of the cylinders comprise three cylinders.

Многоцилиндровый плунжерный насос может быть пятицилиндровым насосом, и, по меньшей мере, три гидравлические части цилиндров содержат пять цилиндров.The multi-cylinder plunger pump may be a five-cylinder pump, and at least three hydraulic parts of the cylinders comprise five cylinders.

Многоцилиндровый плунжерный насос может быть семицилиндровым насосом, и, по меньшей мере, три гидравлические части цилиндров содержат семь цилиндров.The multi-cylinder plunger pump may be a seven-cylinder pump, and at least three hydraulic parts of the cylinders comprise seven cylinders.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Вышеуказанные признаки и преимущества настоящего изобретения станут более понятными из следующего подробного описания изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее:The above features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the invention with reference to the accompanying drawings, which depict the following:

фиг.1 изображает перспективный вид многоцилиндрового плунжерного насоса, используемого в способе нагартовки в соответствии с настоящим изобретением;figure 1 depicts a perspective view of a multi-cylinder plunger pump used in the method of hardening in accordance with the present invention;

фиг.2 - поперечный разрез одной из гидравлических частей многоцилиндрового плунжерного насоса, изображенного на фиг.1;figure 2 is a cross section of one of the hydraulic parts of the multi-cylinder plunger pump shown in figure 1;

фиг.3 - блок-схема одного варианта способа нагартовки в соответствии с настоящим изобретением;FIG. 3 is a flowchart of one embodiment of a capping method in accordance with the present invention;

фиг.4 - схематический вид другого многоцилиндрового плунжерного насоса, используемого в способе нагартовки в соответствии с настоящим изобретением;FIG. 4 is a schematic view of another multi-cylinder plunger pump used in the frying method in accordance with the present invention; FIG.

фиг.5 - блок-схема другого варианта способа нагартовоки в соответствии с настоящим изобретением;FIG. 5 is a flowchart of another embodiment of a process for narting in accordance with the present invention; FIG.

фиг.6 - блок-схема еще одного варианта способа нагартовки в соответствии с настоящим изобретением.6 is a flowchart of yet another embodiment of a capping method in accordance with the present invention.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF OPTIONS OF THE PRESENT INVENTION

Как указано выше, в нефтяных и газовых скважинах многоцилиндровые плунжерные насосы обычно используются для нагнетания в них жидкости для гидроразрыва пласта под высоким давлением для повышения продуктивности скважины.As indicated above, in oil and gas wells, multi-cylinder plunger pumps are typically used to pump high-pressure fracturing fluids into them to increase well productivity.

Фиг.1 показывает примерный вариант такого насоса 10. В изображенном варианте насос 10 - это трехцилиндровый насос, имеющий три цилиндра 12А, 12В, 12С, каждый с соответствующим плунжером 14А, 14В, 14С, способным перемещаться относительно цилиндра. Центральным из трех цилиндров является центральный цилиндр 12В, а цилиндры 12А, 12С являются боковыми. Однако, как рассматривается ниже, насос 10 может быть насосом с любым подходящим количеством цилиндров, например насос с пятью цилиндрами (пятицилиндровый насос) или насос с семью цилиндрами (семицилиндровый насос).Figure 1 shows an exemplary embodiment of such a pump 10. In the depicted embodiment, the pump 10 is a three-cylinder pump having three cylinders 12A, 12B, 12C, each with a corresponding plunger 14A, 14B, 14C, capable of moving relative to the cylinder. The central of the three cylinders is the central cylinder 12B, and the cylinders 12A, 12C are lateral. However, as discussed below, the pump 10 may be a pump with any suitable number of cylinders, for example a five-cylinder pump (five-cylinder pump) or a seven-cylinder pump (seven-cylinder pump).

В данном варианте насос 10 состоит из двух секций: силовой части 16 и гидравлической части 18. Силовая часть 16 включает в себя коленчатый вал 20, приводимый в движение силовой установкой (не показано) для привода плунжеров насоса 14А, 14В, 14С. Гидравлическая часть 18 включает в себя цилиндры 12А, 12В, 12С, при этом плунжеры 14А, 14В, 14С, перемещаясь возвратно-поступательно, втягивают жидкость при низком давлении и выпускают жидкость при высоком давлении, как описывается далее.In this embodiment, the pump 10 consists of two sections: the power part 16 and the hydraulic part 18. The power part 16 includes a crankshaft 20 driven by a power plant (not shown) to drive the pump plungers 14A, 14B, 14C. The hydraulic part 18 includes cylinders 12A, 12B, 12C, while the plungers 14A, 14B, 14C, moving reciprocally, draw in the liquid at low pressure and discharge the liquid at high pressure, as described below.

Для простоты фиг.2 показывает поперечный разрез только одного цилиндра 12 гидравлической части насоса. Однако показанный цилиндр 12 представляет любой из цилиндров в многоцилиндровом плунжерном насосе, таком как трехцилиндровый насос, пятицилиндровый насос или семицилиндровый насос среди других подходящих насосов. По существу любое дальнейшее обсуждение, относящееся к гидравлической части цилиндра 12, в равной степени касается всех трех цилиндров 12А, 12В, 12С трехцилиндрового насоса 10, показанного на фиг.1, или любого из цилиндров пятицилиндрового насоса или семицилиндрового насоса; и любое нижеприведенное описание, относящееся к плунжеру 14, в равной степени справедливо в отношении всех трех плунжеров 14А, 14В, 14С трехцилиндрового насоса 10, показанного на фиг.1, или любого из плунжеров в пятицилиндровом насосе или семицилиндровом насосе. Каждая из гидравлических частей цилиндров 12А, 12В, 12С в трехцилиндровом насосе 10 включает плунжер 14А, 14В, 14С, способный перемещаться относительно него. Обычно при использовании для гидравлического разрыва пласта размер каждого плунжера 14А, 14В, 14С составляет от приблизительно 4,5 до приблизительно 6,5 дюйма (11,25 см - 16,25 см) в диаметре, при этом каждый плунжер 14 производит давление до 12000 фунтов на квадратный дюйм.For simplicity, FIG. 2 shows a cross section of only one cylinder 12 of the hydraulic part of the pump. However, the cylinder 12 shown represents any of the cylinders in a multi-cylinder plunger pump, such as a three-cylinder pump, a five-cylinder pump or a seven-cylinder pump, among other suitable pumps. Essentially, any further discussion regarding the hydraulic portion of cylinder 12 equally applies to all three cylinders 12A, 12B, 12C of the three-cylinder pump 10 shown in FIG. 1, or any of the cylinders of the five-cylinder pump or seven-cylinder pump; and any description below relating to plunger 14 is equally true for all three plungers 14A, 14B, 14C of the three-cylinder pump 10 shown in FIG. 1, or any of the plungers in the five-cylinder pump or seven-cylinder pump. Each of the hydraulic parts of the cylinders 12A, 12B, 12C in the three-cylinder pump 10 includes a plunger 14A, 14B, 14C that can move relative to it. Typically, when used for hydraulic fracturing, the size of each plunger 14A, 14B, 14C is from about 4.5 to about 6.5 inches (11.25 cm - 16.25 cm) in diameter, with each plunger 14 producing a pressure of up to 12,000 pounds per square inch.

Как показано на фиг.2, каждый цилиндр 12 включает камеру 22 рабочей жидкости. Каждый плунжер 14 установлен так, что может скользить внутри соответствующего ему цилиндра 12, совершая возвратно-поступательные движения внутри камеры 22 рабочей жидкости. Возвратно-поступательное движение плунжера 14 действует на изменение объема жидкости в камере 22 рабочей жидкости. Далее цилиндр 12 включает обратные клапаны, такие как всасывающий клапан 24 и выпускной клапан 26, которые управляют потоком жидкости в и из камеры 22 рабочей жидкости во время возвратно-поступательного движения плунжера 14.As shown in FIG. 2, each cylinder 12 includes a fluid chamber 22. Each plunger 14 is installed so that it can slide inside its corresponding cylinder 12, making reciprocating movements inside the chamber 22 of the working fluid. The reciprocating movement of the plunger 14 acts on the change in the volume of fluid in the chamber 22 of the working fluid. The cylinder 12 further includes check valves, such as a suction valve 24 and an exhaust valve 26, which control the flow of fluid into and out of the fluid chamber 22 during the reciprocating movement of the plunger 14.

Как упомянуто выше, возвратно-поступательное движение плунжера 14 может осуществляться двигателем, управляемым вращающимся коленчатым валом 20. Всасывающий клапан 24 и выпускной клапан 26 действуют под действием сил давления жидкости и пружины. Всасывающий клапан, например, смещен пружиной 30, расположенной между всасывающим клапаном 24 и пружинным стопором 32 в направлении посадочного места всасывающего клапана 28, т.е. в направлении закрытой позиции. Точно так же выпускной клапан 26 смещается пружиной выпускного клапана 36, расположенной между выпускным клапаном 26 и пружинным стопором 38, в направлении посадочного места выпускного клапана 34, т.е. в направлении закрытой позиции.As mentioned above, the reciprocating movement of the plunger 14 can be carried out by a motor controlled by a rotating crankshaft 20. The suction valve 24 and the exhaust valve 26 act under the action of fluid pressure and spring forces. The suction valve, for example, is biased by a spring 30 located between the suction valve 24 and the spring stop 32 in the direction of the seat of the suction valve 28, i.e. in the direction of the closed position. Similarly, the exhaust valve 26 is biased by the spring of the exhaust valve 36 located between the exhaust valve 26 and the spring stop 38, in the direction of the seat of the exhaust valve 34, i.e. in the direction of the closed position.

Когда плунжер 14 движется во внешнюю сторону (в левую сторону на фиг.2) через уплотнительное отверстие 40, в камере 22 рабочей жидкости создается перепад давления. Этот перепад давления вызывает движение всасывающего клапана 24 против смещения пружины 30 к открытой позиции и вызывает протекание жидкости через всасывающую трубу 25 и через всасывающий клапан 24 в камеру 22 рабочей жидкости. Эта фаза движения плунжера 24 может быть названа как «такт впуска».When the plunger 14 moves to the outside (to the left side in FIG. 2) through the sealing hole 40, a pressure differential is created in the fluid chamber 22. This pressure differential causes the suction valve 24 to move against the spring 30 moving to an open position and causes fluid to flow through the suction pipe 25 and through the suction valve 24 into the fluid chamber 22. This phase of movement of the plunger 24 may be referred to as an “intake stroke”.

Когда плунжер 14 движется в обратном направлении (вправо по фиг.2) через уплотнительное отверстие 40, всасывающий клапан 24 закрыт пружиной 20, и давление в камере 22 рабочей жидкости увеличивается. Увеличение давления заставляет выпускной клапан 26 открываться и заставляет жидкость из камеры 22 рабочей жидкости выходить наружу через напорный клапан 26 и из напорной трубы 35. Напорный клапан 26 остается открытым, в то время как плунжер 14 продолжает прилагать давление (обычно от приблизительно 2 до приблизительно 12 тысяч фунтов/кв. дюйм) к жидкости в камере 22 рабочей жидкости. Эта фаза движения плунжера 14 под высоким давлением, в которой жидкость выпускается через сливной клапан 26, известна как «такт выпуска».When the plunger 14 moves in the opposite direction (to the right of FIG. 2) through the sealing hole 40, the suction valve 24 is closed by the spring 20, and the pressure in the working fluid chamber 22 increases. The increase in pressure causes the exhaust valve 26 to open and causes fluid from the fluid chamber 22 to exit through the pressure valve 26 and pressure pipe 35. The pressure valve 26 remains open while the plunger 14 continues to apply pressure (typically from about 2 to about 12 thousand psi) to the fluid in the fluid chamber 22. This phase of the movement of the plunger 14 under high pressure, in which fluid is discharged through the drain valve 26, is known as the "exhaust stroke."

При частоте накачки в 2 Гц (т.е. 2 цикла сжатия за секунду) гидравлическая часть 18 насоса может испытывать большое количество циклов напряжения за относительно короткий срок эксплуатации. Эти циклы напряжения вызывают усталостное разрушение гидравлической части 18. Разрушение включает усталостный процесс, в котором маленькие трещины инициируются на свободной поверхности компонента при циклическом напряжении. Трещины увеличиваются со скоростью, определяемой циклическим напряжением и свойствами материала, до тех пор, пока станут достаточно велики, чтобы обеспечить разрушение компонентов. Поскольку усталостные трещины обычно инициируются на поверхности, стратегия противостояния механизму таких разрушений состоит в предварительном создании на поверхности напряжения сжатия.At a pump frequency of 2 Hz (i.e., 2 compression cycles per second), the hydraulic part 18 of the pump can experience a large number of voltage cycles in a relatively short life. These stress cycles cause fatigue failure of the hydraulic part 18. Failure involves a fatigue process in which small cracks are initiated on the free surface of the component under cyclic stress. Cracks increase at a speed determined by cyclic stress and material properties, until they become large enough to ensure the destruction of the components. Since fatigue cracks are usually initiated on the surface, a strategy to counter the mechanism of such fractures is to pre-create compressive stresses on the surface.

Это может быть выполнено способом нагартовки, включающим предварительную механическую обработку гидравлической части 18 насоса для создания остаточного напряжения на его внутренних поверхностях (т.е. поверхностях, которые подвергаются действию рабочей жидкости гидравлической части цилиндра 12). Во время нагартовки гидравлическая часть цилиндра 12 подвергается действию высокого гидростатического давления. Давление во время нагартовки вызывает пластическую деформацию внутренних зон стенок гидравлической части цилиндра 12. Поскольку уровень сжатия уменьшается поперек толщины стенок, деформация внешних зон стенок остается упругой. Когда гидростатическое давление снимается, внешние зоны стенок стремятся возвратиться в их первоначальную форму.This can be accomplished by a freewheeling method, including preliminary machining of the hydraulic part 18 of the pump to create residual stress on its internal surfaces (i.e., surfaces that are exposed to the working fluid of the hydraulic part of the cylinder 12). During hardening, the hydraulic part of the cylinder 12 is exposed to high hydrostatic pressure. Pressure during fretting causes plastic deformation of the inner zones of the walls of the hydraulic part of the cylinder 12. Since the compression level decreases across the wall thickness, the deformation of the outer zones of the walls remains elastic. When hydrostatic pressure is removed, the outer zones of the walls tend to return to their original shape.

Однако пластически деформированные внутренние зоны этих стенок ограничивают эту деформацию. В результате внутренние зоны стенок гидравлической части цилиндра 12 получают остаточное сжимающее напряжение. Это сжимающее напряжение увеличивает выносливость гидравлической части насоса. Эффективность способа нагартовки зависит от объема остаточного напряжения на внутренних стенках и их величины.However, plastically deformed inner zones of these walls limit this deformation. As a result, the inner zones of the walls of the hydraulic part of the cylinder 12 receive a residual compressive stress. This compressive stress increases the durability of the hydraulic part of the pump. The effectiveness of the freewheeling method depends on the amount of residual stress on the inner walls and their magnitude.

Способ нагартовки включает одновременное приложение гидростатического давления к каждому из цилиндров многоцилиндрового насоса, т.е. все три цилиндра, в случае трехцилиндрового насоса, деформируются одновременно. Давление зависит от размера насоса, например в многоцилиндровом плунжерном насосе, имеющем плунжеры диаметром 5,5 дюйма (13,75 см), можно использовать давление нагартовки приблизительно 55 тысяч фунтов/кв. дюйм.The self-hardening method involves the simultaneous application of hydrostatic pressure to each of the cylinders of a multi-cylinder pump, i.e. all three cylinders, in the case of a three-cylinder pump, are deformed simultaneously. The pressure depends on the size of the pump, for example, in a multi-cylinder plunger pump having plungers with a diameter of 5.5 inches (13.75 cm), a charging pressure of approximately 55,000 psi can be used. inch.

Однако компьютерные модели показали, что указанное одновременное приложение давления к цилиндрам недостаточно оптимально и приводит к относительно низкому остаточному напряжению в центральном цилиндре гидравлической части. Это происходит из-за того, что деформация центрального цилиндра сдерживается деформируемыми совместно с ним боковыми цилиндрами многоцилиндрового насоса, что приводит к относительно низкому пластическому напряжению в центральном цилиндре во время нагартовки и низкому остаточному напряжению сжатия после этого. В результате растягивающие напряжения в центральном цилиндре могут быть относительно большими и приводят к относительно небольшим срокам эксплуатации гидравлической части 18 насоса.However, computer models have shown that the indicated simultaneous application of pressure to the cylinders is not optimal enough and leads to a relatively low residual stress in the central cylinder of the hydraulic part. This is due to the fact that the deformation of the central cylinder is restrained by the side cylinders of the multi-cylinder pump that are deformable together with it, which leads to a relatively low plastic stress in the central cylinder during high-speed welding and a low residual compressive stress after that. As a result, tensile stresses in the central cylinder can be relatively large and lead to relatively short service lives of the hydraulic part 18 of the pump.

Первый вариант вышеописанного способа нагартовки на гидравлической части 18 многоцилиндрового насоса 10 включает в себя два этапа, при этом на первом этапе нагартовка центрального цилиндра 12В осуществляется отдельно от нагартовки оставшихся цилиндров 12А, 12С, а на следующем этапе происходит одновременная нагартовка каждого из оставшихся цилиндров 12А и 12С. Компьютерные модели показали, что такой двухэтапный процесс приводит к улучшенному распределению остаточного напряжения на гидравлической части 18 насоса, что приводит к увеличению срока эксплуатации гидравлической части 18 насоса.The first variant of the above-described method of air-boring on the hydraulic part 18 of the multi-cylinder pump 10 includes two stages, while in the first stage, the central cylinder 12B is heated separately from the remaining cylinders 12A, 12C, and in the next step, each of the remaining cylinders 12A and 12C. Computer models have shown that such a two-stage process leads to an improved distribution of residual stress on the hydraulic part 18 of the pump, which leads to an increase in the life of the hydraulic part 18 of the pump.

Фиг.3 иллюстрирует многоэтапный способ 300 нагартовки для предварительной обработки гидравлической части 18 многоцилиндрового насоса 10, имеющего, по меньшей мере, три цилиндра (цилиндры 12А, 12В, 12С в случае трехцилиндрового насоса 10 фиг.1). Способ, показанный на фиг.3, используется в комбинации с насосом 10, изображенным на фиг.1, как изложено ниже. Первый вариант способа 300 нагартовки включает первый этап 310, включающий нагартовку центрального цилиндра 12В отдельно от нагартовки оставшихся цилиндров, в данном случае боковых цилиндров 12А, 12С. Этап 310 включает приложение гидростатического давления только на центральный цилиндр 12В и затем сброс гидростатического давления. В первом варианте это гидростатическое давление может быть в пределах от приблизительно 55 до приблизительно 65 тысяч фунтов/кв. дюйм.FIG. 3 illustrates a multi-stage capping method 300 for pre-treating the hydraulic portion 18 of a multi-cylinder pump 10 having at least three cylinders (cylinders 12A, 12B, 12C in the case of the three-cylinder pump 10 of FIG. 1). The method shown in FIG. 3 is used in combination with the pump 10 shown in FIG. 1, as set forth below. The first embodiment of the over-jacking method 300 includes a first step 310, including the over-jacking of the central cylinder 12B separately from the-over-jacking of the remaining cylinders, in this case the side cylinders 12A, 12C. Step 310 involves applying hydrostatic pressure only to the central cylinder 12B and then releasing the hydrostatic pressure. In a first embodiment, this hydrostatic pressure can range from about 55 to about 65 thousand psi. inch.

Второй этап 320 включает одновременную нагартовку оставшихся цилиндров, в данном случае цилиндров 12А, 12С, без нагартовки центрального цилиндра 12В. Этот этап 320 включает приложение гидростатического давления только на боковые цилиндры 12А, 12С, а затем сброс гидростатического давления. В первом варианте это гидростатическое давление может быть в пределах от приблизительно 55 до приблизительно 65 тысяч фунтов/кв. дюйм.The second step 320 involves simultaneously frying the remaining cylinders, in this case cylinders 12A, 12C, without frying the central cylinder 12B. This step 320 involves applying hydrostatic pressure only to the side cylinders 12A, 12C, and then releasing the hydrostatic pressure. In a first embodiment, this hydrostatic pressure can range from about 55 to about 65 thousand psi. inch.

В первом варианте способа последовательность этапов, этапы 310 и 320, может быть изменена, т.е. этап 320 нагартовки боковых цилиндров 12А, 12С может быть выполнен первым, а этап 310 нагартовки центрального цилиндра 12В может быть выполнен вторым. В любой последовательности выполнения этапов давление нагартовки в центральном цилиндре 12В может превышать давление нагартовки в боковых цилиндрах 12А, 12С. Несмотря на то что значение примерного давления нагартовки дано выше, другие приемлемые значения давления могут быть использованы даже за рамками вышеупомянутого предела. В первом варианте способа оптимальное давление нагартовки определяется из подходящих компьютерных моделей, которые берут в расчет, среди других факторов механические свойства материала гидравлической части насоса, давление способа нагартовки и зоны, в которых давление нагартовки прикладывается, в гидравлической части насоса.In the first embodiment of the method, the sequence of steps, steps 310 and 320, can be changed, i.e. a step 320 of a jacking of the side cylinders 12A, 12C may be performed first, and a step 310 of a jacking of a central cylinder 12B may be performed a second. In any sequence of steps, the over-pressure in the central cylinder 12B may exceed the over-pressure in the side cylinders 12A, 12C. Despite the fact that the value of the approximate pressure hardening pressure is given above, other acceptable pressure values can be used even beyond the aforementioned limit. In the first variant of the method, the optimum air pressure is determined from suitable computer models that take into account, among other factors, the mechanical properties of the material of the hydraulic part of the pump, the pressure of the air-pressure method and the zones in which air-pressure is applied in the hydraulic part of the pump.

Многоступенчатый способ нагартовки может быть применен к трехцилиндровому насосу и насосам, имеющим более трех цилиндров, с соответствующим увеличением числа этапов нагартовки. Например, фиг.4 показывает схематическое изображение гидравлической части пятицилиндрового насоса 418, имеющего пять цилиндров 412А, 412В, 412С, 412D, 412Е. Многоступенчатый способ 500 нагартовки, показанный на фиг.5, показывает один вариант этапов, включенных в нагартовку такого насоса.A multi-stage method of fretting can be applied to a three-cylinder pump and pumps having more than three cylinders, with a corresponding increase in the number of stages of fretting. For example, FIG. 4 shows a schematic illustration of the hydraulic part of a five-cylinder pump 418 having five cylinders 412A, 412B, 412C, 412D, 412E. The multi-stage hardening method 500 shown in FIG. 5 shows one embodiment of the steps included in the hardening of such a pump.

Как показано, один вариант первого этапа 510 включает нагартовку центрального цилиндра 412С отдельно от остальных цилиндров. В этом случае оставшиеся цилиндры включают и первый комплект боковых цилиндров 412В, 412D, которые вплотную прилегают к центральному цилиндру 412С, и второй комплект цилиндров 412А, 412Е, которые удалены на один цилиндр от центрального цилиндра 412С. Этап 510 включает приложение гидростатического давления только на центральный цилиндр, а затем сброс гидростатического давления. В этом варианте гидростатическое давление может быть в пределах от приблизительно 55 до приблизительно 65 тысяч фунтов/кв. дюйм.As shown, one embodiment of the first step 510 includes a capping of the central cylinder 412C separately from the remaining cylinders. In this case, the remaining cylinders include both the first set of side cylinders 412B, 412D, which are adjacent to the central cylinder 412C, and the second set of cylinders 412A, 412E, which are one cylinder away from the central cylinder 412C. Step 510 involves applying hydrostatic pressure only to the central cylinder, and then releasing the hydrostatic pressure. In this embodiment, the hydrostatic pressure may be in the range of from about 55 to about 65 thousand psi. inch.

Второй этап 520 включает одновременную нагартовку первого комплекта цилиндров 412В, 412D без нагартовки центрального цилиндра 412С и второго комплекта боковых цилиндров 412А, 412Е. Этап 520 включает одновременное приложение гидростатического давления только к первому комплекту боковых цилиндров 412В, 412D, а затем сброс гидростатического давления. В этом варианте гидростатическое давление может быть в пределах от приблизительно 55 до приблизительно 65 тысяч фунтов/кв. дюйм.The second step 520 includes the simultaneous heating of the first set of cylinders 412B, 412D without charging the central cylinder 412C and the second set of side cylinders 412A, 412E. Step 520 involves simultaneously applying hydrostatic pressure to only the first set of side cylinders 412B, 412D, and then releasing the hydrostatic pressure. In this embodiment, the hydrostatic pressure may be in the range of from about 55 to about 65 thousand psi. inch.

Третий этап 520 включает одновременную нагартовку второго комплекта боковых цилиндров 412А, 412Е без нагартовки центрального цилиндра 412С и первого комплекта боковых цилиндров 412В, 412D. Этап 530 включает одновременное приложение гидростатического давления на второй комплект боковых цилиндров 412А, 412Е, а затем сброс гидростатического давления. В этом варианте гидростатическое давление может быть в пределах от приблизительно 55 до приблизительно 65 тысяч фунтов/кв. дюйм.The third step 520 includes simultaneously fretting the second set of side cylinders 412A, 412E without charging the central cylinder 412C and the first set of side cylinders 412B, 412D. Step 530 involves simultaneously applying hydrostatic pressure to a second set of side cylinders 412A, 412E, and then releasing the hydrostatic pressure. In this embodiment, the hydrostatic pressure may be in the range of from about 55 to about 65 thousand psi. inch.

Дополнение этапа нагартовки может быть выполнено для каждого, последовательно добавляемого к центральному цилиндру 412С, комплекта боковых цилиндров. В этом варианте последовательность выполнения этапов 510, 520, 530 может быть изменена на обратную и/или выполнена в любом порядке. Несмотря на то что примерные значения давления нагартовки приведены выше, другие подходящие значения давления могут быть использованы, даже те, которые выходят за вышеупомянутые пределы. В этом варианте оптимальное давление нагартовки определяется из подходящих компьютерных моделей, как описано выше.The addition of the fretting step can be performed for each set of side cylinders sequentially added to the central cylinder 412C. In this embodiment, the sequence of steps 510, 520, 530 can be reversed and / or performed in any order. Although exemplary capping pressure values are given above, other suitable pressure values may be used, even those that fall outside the aforementioned limits. In this embodiment, the optimum air pressure is determined from suitable computer models, as described above.

Фиг.6 иллюстрирует многоступенчатый способ 600 для предварительной обработки гидравлической части 18 многоцилиндрового плунжерного насоса, имеющего, по меньшей мере, три цилиндра гидравлической части. Как показано в одном варианте, первый этап 610 включает одновременную нагартовку всех цилиндров в гидравлической части (например, все цилиндры 12А, 12В, 12С в трехцилиндровом насосе на фиг.1 или все цилиндры 412А, 412В, 412С, 412D, 412Е в пятицилиндровом насосе на фиг.4). Этап 610 включает одновременное приложение гидростатического давления ко всем цилиндрам, а затем сброс гидростатического давления. В этом варианте гидростатическое давление может быть в пределах от приблизительно 55 до приблизительно 65 тысяч фунтов/кв. дюйм.6 illustrates a multi-stage method 600 for pre-treating the hydraulic portion 18 of a multi-cylinder plunger pump having at least three cylinders of the hydraulic portion. As shown in one embodiment, the first step 610 includes the simultaneous heating of all the cylinders in the hydraulic part (for example, all cylinders 12A, 12B, 12C in the three-cylinder pump of FIG. 1 or all cylinders 412A, 412B, 412C, 412D, 412E in the five-cylinder pump on figure 4). Step 610 involves the simultaneous application of hydrostatic pressure to all cylinders, and then the release of hydrostatic pressure. In this embodiment, the hydrostatic pressure may be in the range of from about 55 to about 65 thousand psi. inch.

Второй этап 620 включает нагартовку только центрального цилиндра (например, центральный цилиндр 12В в трехцилиндровом насосе на фиг.1 или центральный цилиндр 412С в пятицилиндровом насосе на фиг.4). Этап 620 включает приложение гидростатического давления только на центральный цилиндр, а затем сброс гидростатического давления. В этом варианте гидростатическое давление может быть в пределах от приблизительно 55 до приблизительно 65 тысяч фунтов/кв. дюйм. Несмотря на то что примерное давление нагартовки дано выше, другие подходящие значения давления могут быть использованы, даже те, которые выходят за вышеупомянутые пределы. В этом варианте оптимальное давление нагартовки определяется из подходящих компьютерных моделей, как описано выше.The second step 620 includes the start-up of the central cylinder only (for example, the central cylinder 12B in the three-cylinder pump in FIG. 1 or the central cylinder 412C in the five-cylinder pump in FIG. 4). Step 620 involves applying hydrostatic pressure only to the central cylinder, and then releasing the hydrostatic pressure. In this embodiment, the hydrostatic pressure may be in the range of from about 55 to about 65 thousand psi. inch. Although the approximate overpressure pressures are given above, other suitable pressures may be used, even those that fall outside the aforementioned limits. In this embodiment, the optimum air pressure is determined from suitable computer models, as described above.

В результате каждого из описанных выше многоступенчатых способов 300, 500, 600 нагартовки распределение остаточного напряжения в предварительно обработанном насосе улучшается по сравнению с одноэтапным способом, приводящим к большим зонам остаточных напряжений сжатия в центральном цилиндре. Это сводит к минимуму растягивающее напряжение, которое испытывает гидравлическая часть насоса во время качания насосом, приводящее к увеличению срока эксплуатации гидравлической части. Несмотря на то что вышеупомянутые рассуждения относились главным образом к использованию многоступенчатого способа нагартовки для предварительной обработки многоцилиндровых насосов, которые применяются для гидравлического разрыва пласта, такой предварительно обработанный насос может быть использован для любой другой подходящей цели. Например, типичное применение в нефтяной промышленности включает применение в гибких насосно-компрессорных трубах и применение для цементирования скважин среди других подходящих применений.As a result of each of the multi-stage high-pressure hardening methods described above 300, the residual stress distribution in the pre-treated pump is improved compared to the single-stage method, resulting in large areas of residual compression stresses in the central cylinder. This minimizes the tensile stress experienced by the hydraulic part of the pump while pumping, leading to an increase in the life of the hydraulic part. Despite the fact that the above considerations relate mainly to the use of a multi-stage pre-treatment for pre-treatment of multi-cylinder pumps that are used for hydraulic fracturing, such a pre-treated pump can be used for any other suitable purpose. For example, typical applications in the oil industry include applications in flexible tubing and cementing applications, among other suitable applications.

Предшествующее описание было представлено со ссылкой на предпочтительный в настоящее время вариант изобретения. Специалисты в этой области, к которым обращено это изобретение, оценят, что дополнения и изменения в описанных структурах и методах действия могут выполняться без значительного отступления от границ и духа этого изобретения. Соответственно предшествующее описание не должно быть прочитано только в отношении точных структур, описанных и показанных в прилагаемых чертежах, но скорее должно быть прочитано в соответствии и как поддержка для последующих формул, которые представляют наиболее полный и подробный их объем.The foregoing description has been presented with reference to the currently preferred embodiment of the invention. Those skilled in the art to whom this invention is directed will appreciate that additions and changes to the described structures and methods of action can be made without significantly departing from the boundaries and spirit of this invention. Accordingly, the foregoing description should not be read only in relation to the exact structures described and shown in the accompanying drawings, but rather should be read in accordance and as support for the following formulas, which represent the most comprehensive and detailed scope thereof.

Claims (28)

1. Многоступенчатый способ предварительной обработки гидравлической части трехцилиндрового насоса, содержащего центральный цилиндр и два боковых цилиндра, включающий нагартовку центрального цилиндра и нагартовку двух боковых цилиндров, причем нагартовка центрального цилиндра выполняется независимо от нагартовки двух боковых цилиндров.1. A multi-stage method for pretreatment of the hydraulic part of a three-cylinder pump comprising a central cylinder and two side cylinders, including a fretting of a central cylinder and a fretting of two side cylinders, wherein the fretting of a central cylinder is performed independently of the fretting of two side cylinders. 2. Способ по п.1, в котором при нагартовке двух боковых цилиндров осуществляют одновременную нагартовку боковых цилиндров.2. The method according to claim 1, in which when the hardening of two side cylinders carry out simultaneous hardening of the side cylinders. 3. Способ по п.1, в котором давление нагартовки, приложенное к центральному цилиндру в процессе нагартовки центрального цилиндра, превышает давление нагартовки, приложенное к двум боковым цилиндрам в процессе нагартовки двух боковых цилиндров.3. The method according to claim 1, wherein the applying pressure applied to the central cylinder during the application of the central cylinder exceeds the application pressure applied to the two side cylinders during the application of the two side cylinders. 4. Способ по п.1, в котором нагартовка центрального цилиндра выполняется перед нагартовкой двух боковых цилиндров.4. The method according to claim 1, in which the hardening of the Central cylinder is performed before the hardening of the two side cylinders. 5. Способ по п.1, в котором нагартовка двух боковых цилиндров выполняется перед нагартовкой центрального цилиндра.5. The method according to claim 1, wherein the hardening of the two side cylinders is performed before the hardening of the central cylinder. 6. Многоступенчатый способ предварительной обработки гидравлической части трехцилиндрового насоса, содержащего центральный цилиндр и два боковых цилиндра, включающий следующие стадии:
приложение гидростатического давления на центральный цилиндр для создания в нем сжимающего остаточного напряжения;
сброс гидростатического давления на центральном цилиндре;
приложение гидростатического давления на два боковых цилиндра для создания в них сжимающих остаточных напряжений;
сброс гидростатического давления на двух боковых цилиндрах, при этом приложение гидростатического давления на центральный цилиндр выполняется независимо от приложения гидростатического давления на два боковых цилиндра.
6. A multi-stage method for pretreatment of the hydraulic part of a three-cylinder pump containing a central cylinder and two side cylinders, comprising the following stages:
applying hydrostatic pressure to the central cylinder to create a compressive residual stress in it;
discharge of hydrostatic pressure on the central cylinder;
applying hydrostatic pressure to two side cylinders to create compressive residual stresses in them;
the discharge of hydrostatic pressure on the two side cylinders, while the application of hydrostatic pressure on the Central cylinder is performed regardless of the application of hydrostatic pressure on the two side cylinders.
7. Способ по п.6, в котором при приложении гидростатического давления на два боковых цилиндра выполняют одновременное приложение гидростатического давления на два боковых цилиндра.7. The method according to claim 6, in which when hydrostatic pressure is applied to two side cylinders, hydrostatic pressure is simultaneously applied to two side cylinders. 8. Способ по п.6, в котором гидростатическое давление, приложенное к центральному цилиндру, превышает гидростатическое давление, приложенное к любому из двух боковых цилиндров.8. The method according to claim 6, in which the hydrostatic pressure applied to the Central cylinder exceeds the hydrostatic pressure applied to either of the two side cylinders. 9. Способ по п.6, в котором приложение и сброс гидростатического давления на центральном цилиндре выполняются перед приложением и сбросом гидростатического давления на два боковых цилиндра.9. The method according to claim 6, in which the application and discharge of hydrostatic pressure on the Central cylinder are performed before application and discharge of hydrostatic pressure on two side cylinders. 10. Способ по п.6, в котором приложение и сброс гидростатического давления на два боковых цилиндра выполняются перед приложением и сбросом гидростатического давления на центральный цилиндр.10. The method according to claim 6, in which the application and discharge of hydrostatic pressure to the two side cylinders are performed before application and discharge of hydrostatic pressure to the central cylinder. 11. Многоступенчатый способ предварительной обработки гидравлической части многоцилиндрового плунжерного насоса, содержащего центральный цилиндр и, по меньшей мере, два комплекта боковых цилиндров, содержащий следующие стадии:
нагартовка центрального цилиндра;
нагартовка первого комплекта, состоящего, по меньшей мере, из двух комплектов боковых цилиндров;
нагартовка второго комплекта, состоящая из, по меньшей мере, двух комплектов боковых цилиндров, при этом нагартовка центрального цилиндра выполняется независимо от нагартовки первого и второго комплектов, состоящих из, по меньшей мере, двух комплектов боковых цилиндров.
11. A multi-stage method for pre-treatment of the hydraulic part of a multi-cylinder plunger pump containing a Central cylinder and at least two sets of side cylinders, containing the following stages:
fretting of the central cylinder;
hardening of the first set, consisting of at least two sets of side cylinders;
hardening of the second set, consisting of at least two sets of side cylinders, wherein the hardening of the central cylinder is performed independently of the hardening of the first and second sets, consisting of at least two sets of side cylinders.
12. Способ по п.11, в котором первый комплект, состоящий из, по меньшей мере, двух комплектов боковых цилиндров, содержит первый боковой цилиндр, расположенный вплотную к первой стороне центрального цилиндра, и второй боковой цилиндр, расположенный вплотную ко второй стороне центрального цилиндра.12. The method according to claim 11, in which the first set consisting of at least two sets of side cylinders comprises a first side cylinder located adjacent to the first side of the central cylinder and a second side cylinder located adjacent to the second side of the central cylinder . 13. Способ по п.12, в котором второй комплект, состоящий из, по меньшей мере, двух комплектов боковых цилиндров, содержит третий боковой цилиндр, расположенный вплотную к стороне первого бокового цилиндра, и четвертый боковой цилиндр, расположенный вплотную к стороне второго бокового цилиндра.13. The method according to item 12, in which the second set, consisting of at least two sets of side cylinders, comprises a third side cylinder located close to the side of the first side cylinder, and a fourth side cylinder located close to the side of the second side cylinder . 14. Способ по п.13, в котором нагартовка первого и второго боковых цилиндров выполняется одновременно, и нагартовка третьего и четвертого боковых цилиндров выполняется одновременно, и нагартовка первого и второго боковых цилиндров происходит независимо от нагартовки третьего и четвертого боковых цилиндров.14. The method of claim 13, wherein the first and second side cylinders are fretted simultaneously and the third and fourth side cylinders are fretted at the same time and the first and second side cylinders are fretted independently of the third and fourth side cylinders are fretted. 15. Способ по п.11, в котором давление нагартовки, приложенное к центральному цилиндру в процессе нагартовки центрального цилиндра, превышает давление нагартовки, приложенное к первому и второму комплектам боковых цилиндров в процессе нагартовки первого и второго комплектов боковых цилиндров.15. The method according to claim 11, wherein the applying pressure applied to the central cylinder during the application of the central cylinder is higher than the application pressure applied to the first and second sets of side cylinders during the application of the first and second sets of side cylinders. 16. Способ по п.11, в котором нагартовка центрального цилиндра выполняется перед нагартовкой первого и второго комплектов боковых цилиндров.16. The method according to claim 11, in which the hardening of the Central cylinder is performed before hardening of the first and second sets of side cylinders. 17. Способ по п.11, в котором многоцилиндровый плунжерный насос является пятицилиндровым насосом.17. The method according to claim 11, in which the multi-cylinder plunger pump is a five-cylinder pump. 18. Способ по п.11, в котором многоцилиндровый плунжерный насос является семицилиндровым насосом.18. The method according to claim 11, in which the multi-cylinder plunger pump is a seven-cylinder pump. 19. Многоступенчатый способ предварительной обработки гидравлической части многоцилиндрового плунжерного насоса, содержащего, по меньшей мере, три гидравлические части цилиндров, содержащий одновременную нагартовку всех из, по меньшей мере, трех гидравлических частей цилиндров и нагартовку центрального цилиндра из, по меньшей мере, трех гидравлических частей цилиндров, при этом нагартовка всех из, по меньшей мере, трех гидравлических частей цилиндров выполняется независимо от нагартовки центрального цилиндра.19. A multi-stage method of pretreatment of the hydraulic part of a multi-cylinder plunger pump containing at least three hydraulic parts of the cylinders, comprising the simultaneous heating of all of the at least three hydraulic parts of the cylinders and the heating of the central cylinder of at least three hydraulic parts cylinders, while the hardening of all of the at least three hydraulic parts of the cylinders is performed independently of the hardening of the central cylinder. 20. Способ по п.19, в котором давление нагартовки, приложенное к центральному цилиндру в процессе нагартовки центрального цилиндра, превышает давление нагартовки, приложенное ко всем из, по меньшей мере, трех гидравлических частей цилиндров в процессе нагартовки всех из, по меньшей мере, трех гидравлических частей цилиндров.20. The method according to claim 19, in which the pressure of the application applied to the Central cylinder during the application of the Central cylinder exceeds the pressure applied to all of at least three hydraulic parts of the cylinders during the application of all of at least three hydraulic parts of the cylinders. 21. Способ по п.19, в котором многоцилиндровый плунжерный насос является трехцилиндровым насосом и, по меньшей мере, три гидравлические части цилиндров содержат три цилиндра.21. The method according to claim 19, in which the multi-cylinder plunger pump is a three-cylinder pump and at least three hydraulic parts of the cylinders contain three cylinders. 22. Способ по п.19, в котором многоцилиндровый плунжерный насос является пятицилиндровым насосом и, по меньшей мере, три гидравлические части цилиндров содержат пять цилиндров.22. The method according to claim 19, in which the multi-cylinder plunger pump is a five-cylinder pump and at least three hydraulic parts of the cylinders contain five cylinders. 23. Способ по п.19, в котором многоцилиндровый плунжерный насос является семицилиндровым насосом и, по меньшей мере, три гидравлические части цилиндров содержат семь цилиндров.23. The method according to claim 19, in which the multi-cylinder plunger pump is a seven-cylinder pump and at least three hydraulic parts of the cylinders contain seven cylinders. 24. Многоступенчатый способ предварительной обработки гидравлической части многоцилиндрового плунжерного насоса, содержащего, по меньшей мере, три гидравлических части цилиндров, включающий следующие стадии:
одновременное приложение первого гидростатического давления ко всем, по меньшей мере, трем гидравлическим частям цилиндров для создания в них сжимающего остаточного напряжения;
сброс гидростатического давления на всех, по меньшей мере, трех гидравлических частях цилиндров;
приложение второго гидростатического давления на центральный цилиндр, по меньшей мере, трех гидравлических частей цилиндров для создания в них сжимающего остаточного напряжения;
сброс гидростатического давления на центральном цилиндре, при этом приложение первого гидростатического давления выполняется независимо от приложения второго гидростатического давления.
24. A multi-stage method for pretreatment of the hydraulic part of a multi-cylinder plunger pump containing at least three hydraulic parts of the cylinders, comprising the following stages:
simultaneous application of the first hydrostatic pressure to all at least three hydraulic parts of the cylinders to create a compressive residual stress in them;
discharge of hydrostatic pressure on all at least three hydraulic parts of the cylinders;
applying a second hydrostatic pressure to the central cylinder of at least three hydraulic parts of the cylinders to create a compressive residual stress in them;
the discharge of hydrostatic pressure on the Central cylinder, while the application of the first hydrostatic pressure is performed regardless of the application of the second hydrostatic pressure.
25. Способ по п.24, в котором второе гидростатическое давление превышает первое гидростатическое давление.25. The method according to paragraph 24, in which the second hydrostatic pressure exceeds the first hydrostatic pressure. 26. Способ по п.24, в котором многоцилиндровый плунжерный насос является трехцилиндровым насосом и, по меньшей мере, три гидравлические части цилиндров содержат три цилиндра.26. The method according to paragraph 24, in which the multi-cylinder plunger pump is a three-cylinder pump and at least three hydraulic parts of the cylinders contain three cylinders. 27. Способ по п.24, в котором многоцилиндровый плунжерный насос является пятицилиндровым насосом и, по меньшей мере, три гидравлические части цилиндров содержат пять цилиндров.27. The method according to paragraph 24, in which the multi-cylinder plunger pump is a five-cylinder pump and at least three hydraulic parts of the cylinders contain five cylinders. 28. Способ по п.24, в котором многоцилиндровый плунжерный насос является семицилиндровым насосом и, по меньшей мере, три гидравлические части цилиндров содержат семь цилиндров. 28. The method according to paragraph 24, in which the multi-cylinder plunger pump is a seven-cylinder pump and at least three hydraulic parts of the cylinders contain seven cylinders.
RU2007123573/06A 2006-06-23 2007-06-22 Method for preliminary treatment of hydraulic part of pump (versions) RU2358157C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US80562106P 2006-06-23 2006-06-23
US60/805,621 2006-06-23
US11/558,261 2006-11-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007123573A RU2007123573A (en) 2008-12-27
RU2358157C2 true RU2358157C2 (en) 2009-06-10

Family

ID=39094252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007123573/06A RU2358157C2 (en) 2006-06-23 2007-06-22 Method for preliminary treatment of hydraulic part of pump (versions)

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN101126118A (en)
RU (1) RU2358157C2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103707133A (en) * 2013-12-17 2014-04-09 湘潭大学 Efficient and low-damage high-static hydraulic pressure grinding method for engineering ceramics
CN109296525B (en) * 2018-12-18 2024-06-04 中国有色(沈阳)泵业有限公司 Diaphragm pump propelling liquid cavity

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB627162A (en) * 1946-07-18 1949-07-29 Ljungstroms Angturbin Ab Improvements in rotary devices of the helical screw wheel type
RU2203435C2 (en) * 2001-05-03 2003-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Синергия-Н" Plunger pump
JP2005095923A (en) * 2003-09-24 2005-04-14 Toyota Motor Corp Cylinder block manufacturing method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB627162A (en) * 1946-07-18 1949-07-29 Ljungstroms Angturbin Ab Improvements in rotary devices of the helical screw wheel type
RU2203435C2 (en) * 2001-05-03 2003-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Синергия-Н" Plunger pump
JP2005095923A (en) * 2003-09-24 2005-04-14 Toyota Motor Corp Cylinder block manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007123573A (en) 2008-12-27
CN101126118A (en) 2008-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2592664C (en) Autofrettage process for a pump fluid end
CN102575668B (en) Pump body
US11828282B2 (en) Suction cover assembly for reciprocating pumps
US12421947B2 (en) Actuator for a reciprocating pump
CA2771035C (en) Pump body
CA2921909C (en) Housing for high-pressure fluid applications
US20110255993A1 (en) Precompression effect in pump body
US20240200666A1 (en) Systems, assemblies, apparatuses, and methods providing enhanced engagement between valve bodies and valve seals
US20190247957A1 (en) Improving service life of pump fluid ends
SG173985A1 (en) Precompression effect in pump body
RU2389902C2 (en) Delivery part of reciprocating pump (versions) and method for carrying out operations in oil well with such pump
RU2358157C2 (en) Method for preliminary treatment of hydraulic part of pump (versions)
RU22204U1 (en) SURVIVING PUMP COMPRESSOR
JP2004324497A (en) Rotation-to-straight converter and fuel injection pump
CN204591608U (en) A kind of fluid pump
US20230279760A1 (en) Fluid End Assembly for Delivery of Fracture Fluid
US20250354546A1 (en) Controlling suction valves of a fluid pump
RU2296240C1 (en) Method of differential pressure feeding of gas or gas-liquid mixture by means of pass-through liquid piston

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170623