基于扭矩和扭压比偏差率的压裂泵故障诊断

作者：王波; 王龙庭; 张金亚

来源：石油机械, 2022, 50(11): 90-97.

DOI：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2022.11.013

• 电动压裂泵
• 电机扭矩
• 扭压比偏差率
• 动力端
• 液力端
• 故障诊断
• 页岩油气

为了快速有效诊断电动压裂泵故障，针对其系统特征，提出直接提取变频器上电机扭矩和采集泵压传感器压力，进行基于电机扭矩和扭压比偏差率的电动压裂泵故障诊断方法。首先，求解电动压裂泵的扭压比，并自定义扭压比偏差率；其次，计算曲轴在0°～720°不同相位角下的电机扭矩和扭压比偏差率，并绘制曲线；最后，通过现场施工总结无故障和13种其他工况下的不同电机扭矩和扭压比偏差率曲线，并归纳总结其与故障的关联性。结果表明：电机扭矩曲线异常波动一般伴随电动压裂泵故障的产生，扭压比偏差率过大一般伴随动力端总成故障，扭压比偏差率过小一般伴随液力端总成故障；部分故障初期对应的电机扭矩无明显异常，扭压比偏差率能够更加明显识别故障特征。现场实例验证了电机扭矩和扭压比偏差率可以作为判断电动压裂泵是否正常运行的可靠标准之一。该诊断方法可为及时准确诊断压裂泵故障提供借鉴。

• 单位
  中国石油大学（华东）; 中国石油大学（北京）; 四川宏华电气有限责任公司; 机电工程学院