Лекция № 8 (6час)

Насосно-циркуляционный комплекс буровой установки.

Насосно-циркуляционный комплекс (НЦК) буровых установок включает в себя наземные устройства и сооружения, обеспечивающие промывку скважин путем многократной замкнутой циркуляции бурового раствора по кругу: насос – забой скважины – насос. (показать схему циркуляции бурового раствора).

НЦК буровых установок состоит из взаимосвязанных механизмов и сооружений, предназначенных для выполнения следующих основных функций:

прокачивания и оперативного регулирования физико-химических свойств бурового раствора.

приготовления буровых растворов, очистки бурового раствора от выбуренной породы и других вредных примесей;

В состав НЦК входят:

- насосный блок (буровые насосы);

- желобная система;

-блок приготовления бурового раствора;

- блок очистки и дегазации бурового раствора;

- система шламоудаления;

- блок хранения растворов;

- манифольд.

- контрольно-измерительные приборы и др.

Оборудование НЦК монтируют отдельными блоками, которые комплектуются на заводе-изготовителе.

Буровые насосы (2 час).

Буровые насосы предназначены:

- для нагнетания в скважину промывочной жидкости с целью очистки забоя и ствола скажины от выбуренной породы (шлама) и выноса ее на дневную поверхность;

- охлаждения и смазки долота;

- создания гидромониторного эффекта при бурении струйными долотами;

- приведения в действие забойных гидравлических двигателей.

В отечественных буровых установках для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения в настоящее время применяют в основном двух- и трехпоршневые насосы с горизонтальным расположением цилиндропоршневых пар с производительностью от 1000 до 3000 л/мин, способные развивать давление от 90 до 240 кГс/см².

Принципиальные схемы буровых насосов

Рис.1

а – поршневой одностороннего действия; б – плунжерный; в – поршневой двустороннего действия.

1 – всасывающий коллектор; 2 – впускной клапан; 3 – клапанная коробка; 4 – выпускной клапан; 5 – напорный коллектор; 6 – поршень; 7 – плунжер; 8 – шток; 9 – крейцкопф (ползун); 10 – кривошипно-шатунный механизм.

Двухпоршневые насосы выполнены с двухсторонним действием поршней.

В таких насосах за один двойной ход поршня совершаются два цикла всасывания и нагнетания. Эти насосы имеют частоту двойных ходов поршня в минуту 35...90, длину хода – до 0,5 м.

Наибольшее применение в буровой практике получили применение двух - поршненвые буровые насосы двухстороннего действия УНБ-600А производства ОАО «Уралмаш».

Трехпоршневые насосы имеют одностороннее (прямое) действие поршней, при котором жидкость нагнетается только в поршневой полости цилиндровой втулки и за один двойной ход совершается один цикл всасывания и нагнетания. Частота двойных ходов поршня в минуту у этих насосов находится в пределах 35...180, а длина хода доходит до 0,3 м.

В последние годы, при бурении глубоких скважин, широко применяться трехцилиндровые буровые насосы одностороннего действия - УНБТ-950А, УНБТ-1180А1, УНБТ-750 производства ОАО «Уралмаш» и насосы НБТ-475, НБТ-600-1 и НБТ-235 производства ОАО «Волгоградский завод буровой техники».

Расшифровка аббревиатур поршневых насосов: НБ – насос буровой; У – производство ОАО «Уралмаш»; Т – трехпоршневой одностороннего действия; А – повышенного качества исполнения; 600 – мощность привода, кВт; 1 – первая модификация.

Устройство и принцип действия трехпоршневого насоса одностороннего действия.

Буровые трехпоршневого насосы одностороннего действия состоят из двух основных функционально связанных составных частей – гидравлической и механической, смонтированных на общей раме.

Рассмотрим устройство наиболее распространенного современного трехпоршневого насоса одностороннего действия УНБТ-950А (рис.2).