§ 3. Условия эксплуатации буровых насосов

Буровые насосы эксплуатируются в различных климатических условиях при температуре воздуха до ±50° С и тёмпературе бурового раствора от —1 до +80° С. Плотность растворов обычно составляет 1200—1300 кг/м³, а в некоторых случаях по­нижается до 800 кг/м³ или же повышается до 2000 кг/м³ и даже более. Растворы имеют большие пластическую вязкость и ста­тическое сопротивление сдвигу. ,

Буровой раствор может быть засорен выбуренной породой и содержать до 2% абразивных частиц, глину и утяжеляющие добавки — гематит, барит и другие, а иногда и некоторое коли­чество газа. В составе рабочей жидкости могут быть различные химические реагенты: известь, каустическая сода, в небольших количествах дубильные кислоты. Качество раствора может из­меняться в процессе бурения одной скважины.

Насос должен обладать способностью самовсасывания и ра­ботать при высоте подпрра до 2—3 м. В нормальных условиях буровой, насос работает с подпорным центробежным насосом, создающим давление 0,3—0,5 МПа.

Насос должен быть приспособлен для изменения подачи и давления в процессе бурения в 2—3 раза. Вместе с тем насос должен обладать способностью кратковременно развивать по­вышенные давления для продавки частиц выбуренной- породы, осевших в затрубном пространстве или в трубах, либо при об­разовании сальников в процессе бурения вязких пород.-

Время работы насоса колеблется от 30 мин до 100 ч и более в зависимости от длительности рейса долота. Пе­риодические технологические остановки продолжаются от 3— 15 мин для наращивания бурильной колонны; до 10 ч и более для спуска и подъема долота с больших глубин.

Насос должен быть удобным в эксплуатации, доп>скать бы­струю смену быстроизнашивающихся деталей: поршней, што­ков, цилиндровых втулок, сальников, клапанов и др. Долговеч­ность его без капитального ремонта должна составлять 10000 рабочих ч.

Приводная часть насоса надежно защищается от грязи, пыли и воды. Конструкция приспособлена для привода от элек­тродвигателей и дизелей.

Многолетней практикой бурения глубоких скважин установ­лено, что единственным, удовлетворяющим требования техно­логии проводки, является поршневой горизонтальный привод­ной цасос. Буровые насосы — главные потребители энергии (70—80%). В настоящее время имеются насосы мощностью от 300 до 1500 кВт. Для каждого типа буровой установки насос должен иметь определенную мощность, подачу и давление. На­сосы устанавливают на расстоянии до 100 м от устья скважины под навесом или в разборном укрытии.

Масса, габаритные размеры и конструкции насоса должны допускать его транспортировку как при помощи промысловых , транспортных средств, так и волоком в пределах промысла, а иногда и на расстояние до 100 км, для чего насосы снабжа­ются жесткой рамой-салазками.

Поршневые насосы оборудуются устройством для обеспече­ния равномерности подачи жидкости. Линия высокого давления имеет предохранительный клапан на случай увеличения давле­ния выше предельного. В мировой практике при глубоком буре­нии применяют поршневые насосы с полезной мощ­ностью 100, 250, 350, 500, 700, 850, 1250, 1500 и 2000 кВт с чис­лом двойных ходов в 1 мин 35—180 и длиной хода до 0,3 м у трехцилиндровых, 35—90 ходов в 1 мин и длиной хода до 0,5 м у двухцилиндровых, диаметр цилиндровых втулок 120—200 мм и относительная масса 20—50 кг на 1 кВт полезной мощности.

Плунжерные насосы используют только в маломощных уста­новках для разведочного бурения. В насосах срок службы в среднем составляет: поршней 100—200, штоков 150—220, ци­линдровых втулок 200—300 и клапанов 300—400 ч, поэтому удобство смены этих деталей имеет большое значение.

Многоцилиндровые поршневые насосы не распространены вследствие сложности эксплуатации, необходимости расхода большого количества быстроизнашивающихся деталёй и затрат времени и средств на их смену. Наиболее широко применяют Дурении трехцилиндровые насосы одностороннего действия и двухцилиндровые насосы двустороннего действия.