Die Bohrpumpen sind ein Bestandteil der Ausrüstung, die für die Erdölbohrung eingesetzt wird. Die Bohrlochpumpanlage dient zur Zirkulation der Bohrlösung im Bohrloch; das erlaubt, das Gestein als schwebende Sinkstoffe einzuhalten (damit der Schlamm nicht absinkt), den Stirnrand und das Bohrloch vom Schlamm zu befreien, den Bohrmeißel abzukühlen (um die Betriebsstörungen zu vermeiden).
Die Pumpe besteht aus dem mechanischen und dem hydraulischen Teil.
Der mechanische Teil besteht aus:
Der hydraulische Teil besteht aus:
Die Bohrpumpen funktionieren folgendermaßen: über den Motortrieb werden die Drehbewegungen an die Welle übertragen, die von dem Schubkurbeltrieb und den Pleueln hervorgerufen werden. Der Kolben läuft im Zylinder und erzeugt den Druck. Die Bohrlösung wird eingesaugt. Bei der Bewegung nach links schließt das Ansaugventil. In der Rohrleitung steigt der Druck und öffnet das Ventil, infolge dessen wird die Lösung ausgeworfen.
Ausgehend von den einzusetzenden Verdrängern der Arbeitsflüssigkeit, sind diese Pumpen als Kolbenaggregate (der Verdränger hat die Form einer Scheibe) und als Plungeraggregate (sind mit der Außendichtung versehen) bekannt. Die gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit hängt bei diesen Pumpen von dem Druck nicht ab. Solche Pumpenanlagen werden für die Flüssigkeiten mit hoher Viskosität und mit dem großen Gehalt von festen Stoffen eingesetzt. Außerdem besitzen diese Kolbenpumpen die Funktion der Selbstansaugung. In den Kolbenpumpen erfolgen die Ansaugung und das Pumpen der Flüssigkeit zweimal pro eine Wellenumdrehung, deswegen gehören diese Pumpen zu den Pumpen doppelter Wirkung. Es gibt die Bohrkolbenpumpen, die der einfachen Wirkung sind (die Ansaugung und das Pumpen der Flüssigkeit erfolgen einmal pro eine Wellenumdrehung). Die Dreikolbenpumpen (mit drei Kolben) mit der einseitigen Wirkung haben sich im Vergleich zu den anderen Pumpentypen bei der Lochbohrung am besten bewährt. Beim Vergleich von solchen Pumpen mit den Zweizylinderaggregaten unterscheiden sich die ersten durch die gleichmäßige Zufuhr der Lösung, durch die leichte Montage und das geringe Gewicht.
Die Bohrpumpenanlagen mit dem Verdränger als Kolben können angetrieben werden oder als Aggregate direkter Wirkung sein, je nachdem, wie der Verdränger in Bewegung gebracht wird.
Bei den Antriebsanlagen wird der Kolben mit dem Motor angetrieben. Bei den Pumpen direkter Wirkung ist der Verdränger der Arbeitsflüssigkeit mit dem Kolben des Leistungszylinders durch eine Gesamtstange verbunden.
Abhängig von der Zylinderanzahl unterscheidet man Ein-, Zwei-, Drei- und Mehrzylinderbohrpumpenanlagen. Die Zylinder können sowohl vertikal, als auch horizontal angebracht werden. Die Mehrzylinderbohrpumpenanlagen sind in der Fertigung teuerer, aber haben keine besonderen Vorteile.
Die Bohranlagen können mit folgenden Pumpenarten ausgestattet werden, die zum Pumpen und zur Absaugung der Flüssigkeit verwendet werden:
Die Gestängekolbenpumpen (Tiefpumpen). Der Bohrschwengel dient als Antrieb der Gestängekolbenpumpe. Die Pumpe liegt am Boden der Bohrung. Die alternierenden Bewegungen des Bohrschwengels wandelt die Pumpe in den Flüssigkeitsstrom um, und die Flüssigkeit gelangt auf die Oberfläche. Diese Pumpen können das Erdöl mit den unterschiedlichen Gemischen pumpen und sind hochleistungsfähig.
Die Schraubenpumpen. Diese Aggregate werden eingesetzt, um die Bohrlösung in die Zentrifuge zu fördern. Als Hauptelement treten bei dieser Konstruktion der Rotor (aus dem Edelstahl) und der Stator (aus dem Elastomer) auf. Die Materialien, aus denen die Pumpenbestandteile gefertigt sind, garantieren die gleichmäßige Zufuhr der Flüssigkeit mit hoher Viskosität und den festen Einschlüssen. Die Pumpflüssigkeit strömt langsam bei einem stabilen Druck, und bildet keine Wirbelströme. Solche Pumpen sind kompakt und wartungsfreundlich.
Die Brunnenpumpen. Diese Aggregate werden in die Bohrung eingetaucht. Auf dem Boden stehender Anlagenteil dient als Trafostation, die mit der Regelapparatur ausgerüstet ist. Bei der vertikalen Konstruktion und der Einzelwirkung bleibt der Zylinder bewegungslos. Die beweglichen Teile sind der Plunger und die Ventile. Die Verwässerung der Pumpflüssigkeit kann bis 99% bei der Temperatur bis 130 °С betragen.
Zu den Vorteilen aller Bohrpumpen kann man die Fähigkeit einordnen, die Flüssigkeiten mit hoher Viskosität und der großen Menge von Beimischungen zu pumpen, den gleichmäßigen Strom des Stoffes ohne Pulsierung und Mischung der Schwebestoffe zu erzeugen. Das Letzte ist nur bei den geringen Geschwindigkeiten und bei dem hohen Druck möglich. Die vorliegenden Pumpen besitzen ein hohes Saugvermögen und ein geringes Gewicht; dies erleichtert den Transport und die Aufstellung der Pumpen in den fernliegenden Lagerstätten. Bei der hohen Zuverlässigkeit sind die Bestandteile dieser Pumpen preiswert.
Die Bohrpumpen werden bei der Erdölgewinnung verwendet:
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