Буровые насосы

Данный тип насоса имеет механическую и гидравлическую часть.

Механическая часть включает:

• Корпус;
• Редуктор;
• Распределительный блок;
• Кривошипно-ползунный механизм;
• Трансмиссионный вал;
• Приводной шкив.

Гидравлическая часть включает:

• Гидравлический блок, входной/выходной клапан;
• Группу цилиндров и поршней;
• Блок охлаждения;
• Пневмокомпенсатор;
• Предохранительный клапан.

Буровые насосы работают следующим образом: через трансмиссию двигателя валу передается вращательное движение, которое осуществляется за счет кривошипного механизма и шатунов. Поршень работает в цилиндре, нагнетая давление. Таким образом, буровая жидкость всасывается. Всасывающий клапан закрывается при движении влево. После этого, происходит рост давления в трубопроводе, что заставляет клапан открыться, в результате чего происходит выброс раствора.

Согласно виду используемых вытеснителей рабочей жидкости, данные насосы представлены поршневыми агрегатами (вытеснитель выполнен в виде диска) и агрегатами плунжерного типа (оснащены внешним сальником). Равномерность подачи жидкости в данных насосах не зависит от напора. Такие насосные установки активно применяются для работы с жидкостями высокой степени вязкости и большим содержанием твердых включений. Кроме того, поршневые насосы обладают функцией самовсасывания. В поршневых насосах в течение одного оборота вала всасывание и нагнетание жидкости осуществляется два раза, поэтому данный вид насосов относится к насосам двойного действия. Буровые плунжерные насосы представляют собой агрегаты простого действия (за время одного оборота вала осуществляют всасывание и нагнетание вещества один раз). Трехпоршневые насосы (оснащенные тремя поршнями) одностороннего действия лучше всех других типов проявили себя в процессе бурения. Если сравнивать такие насосы с двухцилиндровыми агрегатами, то первые отличаются гораздо более равномерной подачей раствора, легкостью монтажа и меньшей массой.

Буровые насосные установки с вытеснителем в виде поршня, бывают приводного типа, и агрегатами прямого действия, в соответствии с тем, каким образом приводится в движение вытеснитель.

В приводных агрегатах поршень запускается посредством двигателя. В насосах прямого действия, вытеснитель рабочей жидкости соединяется с поршнем силового цилиндра общим штоком.

Согласно количеству цилиндров различают одноцилиндровые, двухцилиндровые, трехцилиндровые, а также многоцилиндровые буровые насосные установки. Цилиндры могут располагаться как горизонтально, так и вертикально. Многоцилиндровые агрегаты существенно дороже в изготовлении, но не имеют значительных преимуществ.

Буровые установки могут быть оснащены следующими видами насосов, которые необходимы для откачки и промывания жидкости:

Штанговые насосы. Приводом штангового насоса является станок-качалка. Насос располагается на дне скважины. Насос преобразует в поток жидкости возвратно-поступательные движения, совершаемые станком, что обеспечивает попадание жидкости на поверхность. Данные насосы способны перекачивать нефть с наличием различных примесей и отличаются высоким уровнем производительности.

Винтовые насосы. Данные агрегаты используются для доставки бурового раствора в центрифугу. Основными элементами конструкции являются ротор (из нержавеющей стали) и статор (из эластомерного материала). Материалы, из которых изготовлены компоненты насоса, обеспечивают равномерную передачу жидкости с высоким уровнем вязкости и твердыми включениями. Перекачиваемая жидкость течет с валом медленно при устойчивом давлении и не образует вихри. Такие насосы компактны и неприхотливы в обслуживании.

Скважинные насосы. Данные агрегаты погружают в скважину. Наземная часть установки является трансформаторной подстанцией, оснащенной пуско-наладочной аппаратурой. Конструкция вертикального типа и одинарного действия, цилиндр неподвижен. Движущимися частями является плунжер и клапаны. Обводненность перекачиваемой жидкости может составлять до 99% с показателем температуры до 130 °С.

К преимуществам буровых насосов всех типов можно отнести способность работать с веществами высокого уровня вязкости и наличием примесей, а также создание равномерного потока вещества без пульсации и перемешивания взвеси. Последнее возможно благодаря невысокой скорости движения жидкости при высоком уровне создаваемого давления. Данные насосы, помимо этого, обладают высокой всасывающей мощностью и малым весом конструкции, что упрощает их транспортировку и установку на удаленных месторождениях. При высоком уровне надежности, стоимость комплектующих буровых насосов невысока.

Буровые насосы используются в нефтедобывающей отрасли в следующих целях:

• Доставка промывочной жидкости в скважину, с целью очищения ее от шлама;
• Охлаждение инструментов, которые подвержены разрушению под воздействием породы;
• Запуск в работу гидравлических двигателей;
• Нагнетание бурового раствора в скважину;
• Поддержание породы в виде взвеси.