29 Приводные поршневые насосы одностороннего действия

Дальнейший прогресс техники бурения потребовал применения более мощных насосов (1000—1500 кВт), рассчитанных на дли­тельную работу при высоких давлениях (30—40 МПа). В связи с этим были уменьшены диаметры поршней и увеличены диа­метры штока (вместо 60—70 мм до 80—90 мм). Это привело к тому, что объем камеры насоса двустороннего действия со сто­роны штока сократился и стал составлять 60—65% объема пе­редней камеры, а масса двухцилиндрового насоса резко воз­росла, что усложнило его транспортировку и монтаж в про­мысловых условиях.

Эти обстоятельства привели к тому, что конструкторы вер­нулись к идее использования трехцилиндровых насосов.

В настоящее время применяются трехцилиндровые привод­ные поршневые насосы одностороннего действия. По сравнению же с двухцилиндровым насосом двустороннего действия трех­цилиндровый насос одностороннего действия обеспечивает почти в 2 раза большую равномерность подачи, а при исполь­зовании диафрагменных компенсаторов сильно снижаются пульсации раствора, что обеспечивает высокие показатели ра­боты.

30 В буровых установках для эксплуатационного и глубокого разве­дочного бурения используются роторы, неподвижно устанавли­ваемые над устьем скважины. Типовая конструкция ротора состоит из станины 9 и стола 2, приводимого во вращение от быстроходного вала 7 при помощи конических шестерни 10 и колеса 6. Межосевой угол передачи составляет 90°. Станина ротора в большинстве случаев выполняется литой из конструкционных нелегированных сталей. Форма и геометриче­ские размеры ее определяются конструктивными, эксплуатацион­ными, технологическими и эстетическими требованиями. Стол 2 ротора представляет собой полую стальную отливку с наружным диском, прикрывающим вертикальную расточку ста­нины. В верхней части он имеет квадратное углубление для разъ­емного вкладыша (втулки) 4. В свою очередь, вкладыши имеют квадратное углубление для зажима 5, переходящее в конус. При бурении во вкладыши вставляются квадратные либо роликовые зажимы ведущей трубы, а при спуско-подъемных операциях — клинья, удерживающие колонну труб над ротором. Разъемная конструкция вкладышей и зажимов обеспечивает установку их в ротор в тех случаях, когда его отверстие занято трубой. Втулки и зажимы удерживаются в роторе при помощи поворотных за­щелок. Между зажимом и ведущей трубой возникает трение скольжения, вызывающее износ поверхностей их контакта. При использовании роликовых зажимов ведущая труба перекатыва­ется по роликам, установленным на подшипниках качения, и бла­годаря этому ее износ значительно снижается.

31В ертлюг предназначен для подвода бурового раствора во вра­щающуюся бурильную колонну. В процессе бурения вертлюг подвешивается к автоматическому элеватору либо к крюку та­левого механизма и посредством гибкого шланга соединяется со стояком напорного трубопровода буровых насосов. При этом ве­дущая труба бурильной колонны соединяется с помощью резьбы с вращающимся стволом вертлюга, снабженным проходным от­верстием для бурового раствора. Во время спуско-подъемных опе­раций вертлюг с ведущей трубой и гибким шлангом отводится в шурф и отсоединяется от талевого блока. При бурении забой­ными двигателями вертлюг используется для периодических про­ворачиваний бурильной колонны с целью предотвращения при­хватов.

В процессе эксплуатации вертлюг испытывает статические осевые нагрузки от действия веса бурильной колонны и динами­ческие нагрузки, создаваемые продольными колебаниями долота и пульсацией промывочной жидкости. Детали вертлюга, контак­тирующие с раствором, подвергаются абразивному износу. Изно­состойкость трущихся деталей вертлюга снижается в результате нагрева при трении.К вертлюгам предъявляются следующие основные требо­вания:

поперечные габариты не должны препятствовать его свобод­ному перемещению вдоль вышки при наращивании бурильной колонны и спуско-подъемных операциях;

быстроизнашиваемые узлы и детали должны быть удобными для быстрой замены в промысловых условиях;

подвод и распределение масла должны обеспечить эффектив­ную смазку и охлаждение трущихся деталей вертлюга;

устройство для соединения с талевым блоком должно быть надежным и удобным для быстрого отвода и выноса вертлюга из шурфа.