23. Буровые насосы: назначение, схемы, устройство, класс-я, условия работы, обозначение.

Буровой насос – устройство, предназначенное для преобразования механической энергии работы двигателя привода в гидравлическую энергию потока промывочной жидкости. Б насос является главным элементом циркуляционной системы буровой установки.

Условное обозначение:

УНБ-600, У-уралмаш, Н-насос, Б-буровой, 600 - приводная мощность (кВт)

Назначение:

1)   нагнетание бурового раствора в буровую колонну с целью:

а) циркуляции в скважине в процессе бурения;

б) эффективной очистки забоя и долота от выбуренной породы;

в) промывки и ликвидации аварий;

2) подвод к долоту гидравлической мощности, обеспечивающей скорость истечения жидкости (до 180 л/с) из его насадок для частичного разрушения породы и очистки забоя.

Принцип действия. Через трансмиссию 1 от двиг-ля вращение передаётся коренному валу с кривошипом 2, на которых смонтированы шатуны 3, соединённые с крейцкопфом 4. Кривошипно – шатунный механизм преобразует вращательное движение коренного вала в возвратно-поступательное движение крейцкопфа 4, штока 5 и поршня 6. Поршень 6 движется в цилиндре 7, в нижней части которого расположен всасывающий 10, а в верхней нагнетательный 8 клапаны (для насоса двухстороннего действия по 2 клапана сверху и снизу).

При движении поршня вправо в рабочей камере 9 создаётся разряжение, в результате которого создаётся разница давлений под и над клапаном, последний открывается – в камеру засасывается раствор. В это время нагнетательный клапан закрыт под действием разности давлений (в нагнетательном трубопроводе давление выше, чем в рабочей камере).

При ходе влево в камере повышается давление, всасыв клапан закрывается. Когда давление внутри камеры станет выше давления во всасыв трубопроводе, нагнетательный клапан откроется, т.к. давление в камере будет выше давления в нагнетательном трубопроводе. Происходит выталкивание жидкости из камеры. Затем цикл повторяется.

Классификация.

1)  по передаче движения от привода на поршень:

а) прямодействующие;

б) приводные;

2) по устройству:

а) поршневые;

б) плунжерные;

3) по роду действия:

а) одностороннего действия;

б) двухстороннего действия;

в) дифференциального действия;

г) многократного действия;

4) по расположению осей:

а) вертикальные;

б) горизонтальные.

Наиболее часто применяются двухпоршневые двухстороннего действия и трёхпоршневые одностороннего действия.

Условия работы.

Буровые насосы эксплуатируются в очень тяжёлых условиях. Они перекачивают вязкие растворы, приготовленные обычно на основе глинисто – водных смесей и утяжелённые добавками гематита или барита. Растворы содержат до 2% абразивных частиц выбуренной породы и перекачиваются насосами при температуре 40-70С. Водные растворы при этой температуре наиболее коррозионна-активные. Кроме того, они часто содержат активные химические реагенты: известь, каустическую соду, дубильные кислоты, соли и другие вещества. Растворы характеризуются рН=5-12.

Буровые растворы нередко содержат поверхностно-активные вещества, нефть и нефтепродукты. Плотность растворов обычно составляет 1,2-1,3 г/см3, может подниматься до 2,5 г/см3 или снижаться до 0,8 г/см3. иногда насосы перекачивают коррозионно-активные аэрированные растворы. Химический состав и реологические свойства растворов могут быть самыми различными на разных месторождениях, они могут изменяться даже в процессе проходки одной скважины.