22. Таблиці

Таблиця 7.1 – Питома потужність на привідному валу лебідки.

Клас бурової установки		Наванта-ження на гаку кН	Глибина буріння м	Потужність на привідному валу лебідки, кВт	Питома потужність на привідному валі лебідки, кВт
					на 1 кН піднімаючого вантажу	на 1 м глибини
1	800		1250	240	0,30	0,19
2	1000		1600	300	0,30	0,19
3	1250		2000	440	0,35	0,22
4	1600		2500	550	0,34	0,22
5	2000		3200	610	0,34	0,21
6	2500		4000	900	0,36	0,22
7	3200		5000	1100	0,34	0,22
8	4000		6500	1475	0,37	0,23
9	5000		8000	2200	0,44	0,27
10	6300		10000	2950	0,47	0,29
11	8000		12500	2950	0,37	0,24

Таблиця 7.2 – Коефіцієнти динамічності для не рухомої струни талевого канату.

Навантаження на гаку, кН	Швидкість підйому гака, м/с	Коефіцієнт динамічності
150 — 250	1,32	2,00 — 1,88
250 — 700	1,12 — 0,99	1,88 — 1,43
700 — 1200	0,58 — 0,56	1,43 — 1,22
1200 — 1800	0,40 — 0,38	1,22 — 1,05
1800 — 2000	0,17 — 0,16	1,05 — 1,03

Таблиця 7.3 –. Технічна характеристика бурових лебідок.

Рисунок 8.1 – Бурова лебідка ЛБУ-1100

Рисунок 8.2 – Підйомний вал

Лабораторна робота №8

Бурові насоси

1. Бурові насоси призначені для нагнітання в свердловину промивної рідини з метою очищення вибою і стовбура від вибуреної породи (шламу) і винесення її на денну поверхню; охолодження й змащення долота; створення гідромоніторного ефекту при бурінні струминними долотами; приведення в дію забійних-гідравлічних двигунів.

2. До бурових насосів пред'являють наступні основні вимоги:

- подача насоса повинна бути регульованою в межах, що забезпечують ефективну промивку свердловини;

- потужність насоса повинна бути достатньою для промивання свердловини і приводу забійних гідравлічних двигунів;

- швидкість промивної рідини на виході з насоса повинна бути рівномірною;

- насоси повинні бути пристосовані для роботи з абразивно- і масловміщуючими корозійно-активними промивальним розчинами різної щільності;

- вузли та деталі, що контактують з розчином, повинні мати достатню довговічність і бути пристосованими до зручного та швидкого заміні при виході з ладу;

- великогабаритні вузли і деталі повинні бути забезпечені пристроями для надійного захоплення і переміщення;

- вузли та деталі приводної частини повинні бути захищені від промивного розчину і доступні для огляду та технічного обслуговування;

- насоси повинні бути пристосовані до транспортування в зібраному вигляді і переміщення волоком в межах бурової;

- конструкція насосів повинна допускати праве і ліве розташування двигунів насосного агрегату;

- надійність і довговічність насосів повинні поєднуватися з їх економічністю і безпекою експлуатації.

3. Двопоршневі насоси двосторонньої дії, три поршневі насоси односторонньої дії. В перших рідина переміщується в поршневій і штоковій полостях і за один подвійний хід поршня виконуються два цикла всмоктування і нагнітання. В других рідина переміщується в поршневій полості робочої камери і за один подвійний хід виконується один цикл всмоктування і нагнітання.

4. БН двосторонньої дії складається із приводного і гідравлічного блоків, що встановлені на зварній рамі.

Приводний блок: трансмісійний вал; корінний вал; шатунний механізм; станина.

Гідравлічний блок: корпусні і змінні деталі. До корпусних деталей відносяться гідрокоробки та їхні кришки, приймальний і нагнітальний колектори, до змінних - циліндричні втулки і поршні, сідло і таріль клапана, ущільнення нерухомих і рухомих сполук.

5. Трансмісійний вал служить для передачі обертального моменту корінному валу насоса і виконаний у вигляді вивідного вала-шестерні.

6. Гідравлічні блоки складаються з корпусних і змінних деталей. До корпусних деталей відносяться гідрокоробки та їхні кришки, приймальний і нагнітальний колектори, до змінних - циліндричні втулки і поршні, сідло і таріль клапана, ущільнення нерухомих і рухомих сполук.

7. Прийомний і нагнітальний колектори мають литу або зварювально-литу сталеву конструкцію. Для зниження гідравлічних втрат і зносу колектори мають плавні переходи, а діаметри прохідних отворів забезпечують швидкість потоку рідини до 6 м / с. На нагнітальний колектор встановлюють запобіжний клапан, пневматичний компенсатор і приєднують нагнітальний патрубок маніфольда. Прийомний колектор з усмоктувальними клапанами приєднується до бічних припливів гідрокоробки.

8. Циліндрові втулки являють собою нерухомо встановлені в горизонтальних розточках гідрокоробки змінні деталі БН, призначені для зміни подачі насоса.

9. Всмоктуючий і нагнітальний клапани бурового насоса взаємозамінні і складаються з сідла, тарелі, що утворюють разом з пружиною, кришкою і завзятим гвинтом клапанну коробку.

10. Поршень щільно перекриває отвір циліндрової втулки і, переміщаючись по напрямку її осі, надає прокачуваній рідині надлишковий тиск. Поршні бурових насосів мають гумово-сталеву конструкцію і складаються із сталевого сердечника і гумових самоущільнюючих манжет.

11. Поршневі насоси односторонньої дії характеризуються підвищеною частотою і укороченою довжиною ходу поршнів.

12. Трипоршневий буровий насос односторонньої дії відрізняється від двохпоршневого насоса односторонньої дії конструкцією однойменних вузлів і деталей.

13. БН одосторонньої дії має аналогічну БН двосторонньої дії будову приводного і гідравлічного блоків. Відмінності у відсутності ущільнень штока, зниженні необхідного ступеня редукції зубчастої передачі, скорочення числа клапанів насоса і манжет поршня.

14. Пневмокомпенсатори служать для вирівнювання пульсацій тиску, викликаних коливаннями подачі рідини через нерівномірну швидкість поршнів в насосах і являє собою закриту ємність, що заповнюється стисненим повітрям або азотом.

15. Діафрагмовий компенсатор складається з товстостінного сферичного корпусу, кришки, штуцера і еластичної діафрагми.

16. Поршневі пневмокомпенсатори менш чутливі до перепадів тиску в нагнітальному лінії, так як довговічність поршня не залежить від його положення в циліндричної втулці. За даними порівняльних випробувань, термін служби поршнів більше, ніж діафрагм.

17. Недолік поршневих пневмокомпенсаторів - наявність сил тертя між поршнем і циліндричної втулкою, що викликає знос поверхонь, що труться і втрату тиску. При значній масі і великому прискорення поршня можливі його коливання в пружній газовій порожнині, які здатні викликати втомні руйнування вузлів і деталей пневмокомпенсатора, можливість витоку газу через промерзання манжет.

18. Запобіжні клапани призначені для обмеження підвищення тиску рідини понад встановлену величину з метою запобігання аварій в насосному агрегаті і нагнітальної лінії від перевантажень, а також забезпечення безпеки робіт.

19. У бурових насосах використовуються запобіжні клапани діафрагмового (пластинчастого) типу, робоча частина яких представляє собою герметично закріплену по зовнішньому контуру пластину, що сприймає тиск промивальної рідини.

20. Основне завдання кінематики бурових насосів - визначення переміщення, швидкості та прискорення поршня.

21. Питома подача, що характеризує інтенсивність промивки, вибирається згідно дослідним даним.

22. Тиск на виході з насоса залежить від втрат тиску на подолання гідравлічних опорів в маніфольді, бурильної колони і затрубному кільцевому просторі, що виникають при промиванні свердловин.

23. Гідравлічні опори поділяються на лінійні, зумовлені силами тертя рухомих частинок рідини, і місцеві, зумовлені змінами величини і напрямку швидкості потоку.

24. Повна втрата тиску визначається арифметичною сумою лінійних і місцевих втрат тиску в системі циркуляції промивної рідини.

25. Потужність, що споживається насосом, сумується з корисної потужності та потужності, що витрачається на гідравлічні, об'ємні і механічні втрати в самому насосі.

26. Гідравлічний ККД залежить від конструкції гідравлічного блоку і в розрахунках бурових насосів приймається ηг = 0,97.

27. Об'ємний ККД залежить від щільності циліндропоршневої пари, ущільнення штоків, а також від витоків у результаті запізнювання посадки клапанів, приймається η₀ = 0,97.

28. Механічний ККД залежить від рухомих елементів привідного і гідравлічного блоків бурового насоса.