25 Приводные поршневые насосы двустороннего действия

С созданием мощных двигателей внутреннего сгорания, транс­миссий, способных передавать большие мощности, в буровых установках стали сначала применять приводные поршневые двухцилиндровые насосы двустороннего действия. Насос со­стоит из двух частей: гидравлической и трансмиссионной — приводной.

Приводная часть представляет собой кривошипно-шатунный механизм с ползуном, соединенным с зубчатым редуктором, снижающим частоту вращения коренного вала. Вращение и мощность от двигателя, установленного отдельно от насоса, передаются на трансмиссионный вал, а от него через зубчатую передачу на главный кривошипный вал.

Несмотря на сложную конструкцию, большую неравномер­ность подачи, достигающую 55% и более, эти насосы благодаря большой экономичности получили широкое распространение. Большая пульсация мгновенной подачи является результатом преобразования вращательного движения в возвратно-поступа­тельном кривошипно-шатунным механизмом. Для уменьшения вредного влияния пульсации подачи эти насосы применяют с диафрагменными компенсаторами, амортизирующими колеба­ние раствора.

26 Прочность и долговечность талевых канатов зависят от действую­щих эксплуатационных нагрузок, кратности оснастки, размеров огибаемых шкивов и барабана, диаметра и конструкции каната. Известные методы расчета не позволяют с достаточной для прак­тики точностью определить влияние указаных и других факторов (нестационарный режим нагружения, износ вследствие трения на шкивах и барабане, а также между проволоками и прядями каната) на напряженное состояние, прочность и долговечность талевых канатов. Поэтому их рассчитывают по максимальной статической нагрузке

P>S_x(K)

где Р_а — агрегатное разрывное усилие каната (выбирается по ГОСТ 16 853—71 и зависит от диаметра и предела прочности про­волок каната); 5_Х — натяжение ходовой струны каната при подъ­еме наиболее тяжелой бурильной колонны с учетом веса подвиж­ной части и к. п. д. талевого механизма; [k] — допускаемый запас прочности.

При этом условии, согласно правилам безопасности в нефтега­зодобывающей промышленности, допускаемый запас прочности талевых канатов принимается [k]^3.

27 Вертлюг является весьма ответственным элементом буровой установки, и от правильной эксплуатации во многом зависит безотказность и долговечность его работы.Перед пуском вертлюга в эксплуатацию должно быть про­верено:крепление отвода к крышке, крышки и сальника к корпусу вертлюга;состояние переводника и ствола; при обнаружении повреж­дений резьбы или трещин вертлюг к эксплуатации не допус­кается; легкость вращения ствола, который должен вращаться от усилия, приложенного одним рабочим к ключу с плечом 1 м;уровень масла в корпусе; если уровень ниже отметки, не­обходимо добавить масло в соответствии с инструкцией.Новый вертлюг должен быть поставлен на обкатку без на­грузки в течение 1—1,5 ч. Если в момент его доставки скважина будет пробурена на большую глубину, то рекомендуется при об­катке постепенно доводить нагрузку до полного веса колонны.Вертлюг, который уже использовали, перед началом эксплуа­тации должен быть тщательно промыт и заправлен свежим маслом.В период эксплуатации необходимо периодически проверять-

состояние масла в ванне корпуса; если масло загрязнено, его следует слить, ванну промыть керосином или газойлем, а затем еще раз промыть чистым маслом веретенное-2 или 3, нагретым до 80—100° С, после чего залить свежее смазочное масло;

состояние нижнего уплотнения; при утечке масла необходимо сменить уплотняющие кольца, а полость уплотнения набить консистентной смазкой;

температуру вертлюга при работе; нагрев вертлюга свыше 70° С не допускается;состояние напорного сальника напорной трубы; при пропус­ках бурового раствора зашприцевать в сальник смазку; в слу­чае непрекращения утечки сменить сальник;

утечки раствора через" резьбовое соединение переводника со стволом; при пропусках раствора вертлюг надо заменить;утечки раствора через прокладку между напорной трубой и отводом; при обнаружении течи подтянуть гайкя или сменить прокладку; следует проверить износ отвода: при большом из­носе отвод сменить;

состояние затяжки гаек и исправность всех деталей.

.

28 Современные буровые установки оснащены различными по наз­начению и мощности машинами и механизмами, действие которых обеспечивается соответствующим приводом, состоящим из дви гателя, силовой передачи (трансмиссии) и аппаратуры управле­ния. Тип привода, его компоновка и конструкция значительно вли­яют на технико-экономические показатели буровой установки. Различают основной и вспомогательный приводы.

Основным является привод буровой лебедки, насосов и ротора. Мощность его достигает 6 тыс. кВт и более.

Вспомогательный привод предназначен для привода компрес­соров, вибросит и глиномешалки, автомата подачи долота, мас­ляных и подпорных насосов, агрегатов для механизации спуско-подъемных операций и других механизмов буровой установки. Суммарная мощность его не превышает 400 кВт. Следует отме­тить, что в связи с механизацией трудоемких работ в бурении состав вспомогательных механизмов за последние годы значи­тельно расширился, число двигателей, используемых в приводе вспомогательных механизмов, увеличилось вдвое и достигает 15—20 единиц.

В зависимости от используемых двигателей различают дизель­ные, газотурбинные и электрические приводы буровых установок.

Дизельные и газотурбинные приводы — автономные (незави­симые от промышленных энергосистем) — в отечественной прак­тике используются в буровых установках для разведочного и эксплуатационного бурения в районах, отдаленных от промышлен­ных электрических сетей. Освоение новых крупных нефтегазодо­бывающих районов на необжитых территориях страны потребо­вало значительного увеличения производства буровых установок с дизельным приводом

Электрические приводы относятся к неавтономным, и их выбор предопределяется наличием и стоимостью потребления электро­энергии в районе бурения. Электропривод впервые был исполь­зован в отечественных буровых установках. Начало внедрения этих установок относится к 20-м годам и совпадает с периодом восстановления и перевооружения нефтяной промышленности в Азербайджане и Грозном, которые располагали достаточными ресурсами электроэнергии. В настоящее время около половины выпускаемых отечествен­ными заводами буровых установок снабжаются электрическим приводом. На их долю приходится примерно 60 % годового объ­ема бурения скважины. Развитию электропривода способствовало также создание автономных дизель-электрических и газотурбин­ных электростанций, работающих на жидком топливе, природном и попутном газах, добываемых в районе бурения.

По характеру распределения энергии различают групповые, индивидуальные и смешанные приводы.

В групповом приводе лебедка, насосы и ротор буровой уста­новки через соответствующие передачи приводятся от общих дви­гателей. При этом уменьшаются число и установленная мощность двигателей. К недостаткам группового привода относятся его гро­моздкость и низкий к.п.д. вследствие большого числа силовых пе­редач, связывающих двигатели с лебедкой, насосами и ротором

В индивидуальном приводе лебедка, ротор и буровые насосы имеют собственные двигатели с более простыми передачами. Ин­дивидуальный привод позволяет работать при наиболее выгодной частоте вращения, проводить быстрый пуск и торможение. Про­стые по конструкции и кинематической схеме передачи обеспечи­вают компактность буровой установки и сравнительно высокие значения к.п.д. привода. Индивидуальный привод преимущест­венно используется в электрических буровых установках.

Смешанный привод применяется, когда мощность дизельного группового привода оказывается недостаточной для работы вто­рого бурового насоса. В этом случае лебедка, ротор и один из буровых насосов имеют групповой привод, а второй насос снаб­жается индивидуальным приводом. В электрических буровых ус­тановках распространен смешанный привод, в котором лебедка и ротор имеют групповой привод, а буровые насосы снабжаются индивидуальным приводом.

По числу двигателей различают однодвигательные и многодви­гательные приводы. Дизельный групповой привод содержит до четырех параллельно установленных дизелей. Электрический групповой привод имеет два либо один электродвигатель. В элек­трических буровых установках лебедки имеют двухдвигательный либо однодвигательный индивидуальный привод. Буровые насосы и роторы обычно снабжаются однодвигательным индивидуальным приводом.

Многодвигательные приводы имеют более сложную конструк­цию силовых передач, но надежны в эксплуатации.