Все о нефти | Что представляет собой буровой насос?

Что представляет собой буровой насос?

Самой главной функцией, которую выполняет буровой насос, является транспортировка буровой жидкости в скважину для разжижения горной породы и извлечения накапливающегося в шахтном стволе шлама. Попутно решается задача предотвращения перегрева долота для продления срока его использования и предотвращения возможных поломок, т.к. буровое оборудование используется нефтегазодобывающими компаниями в жестких условиях эксплуатации.

Конструкция бурового насоса

Насос состоит из 2 частей: механической и гидравлической.

К первой относятся:

корпус, оснащенный устройствами для смазки;
кривошипно-шатунный механизм - используется для трансформации движения одного типа (вращательное) в другое (возвратно-поступательное);
редуктор (механизм, состоящий из шестеренок разного диаметра для изменения крутящего момента);
распределительный блок;
трансмиссионный вал;
приводной шкив.

Гидравлическая часть собрана из следующих элементов:

клапанов (как входных, так и выходных с попарным расположением);
цилиндры конструктивно образующие единую группу с поршнями;
блока охлаждения устройств цилиндропоршневой группы;
пневматический компенсатор;
клапан предохранения.

Как работает буровой насос?

Принцип действия данного оборудования достаточно прост. Трансмиссия обеспечивает передачу вращательного движения от двигателя к так называемому коренному валу. Этот вал соединен с кривошипным механизмом и шатунами, которые механически связаны с крейцкопфом. Крейцкопф (иногда эту запчасть для бурового насоса называют ползун) как раз и обеспечивает соединение между шатуном и поршнем в кривошипно-шатунном механизме.

Таким образом происходит преобразование вращательного движения двигателя в возвратно-поступательное перемещение поршня. Поршень создает воздушное разрежение для всасывания бурового раствора. Когда определенное количество раствора поступит в насос, происходит перекрытие всасывающего клапана. Однако рост давления в насосе не прекращается, что приводит к открытию клапана и выходу буровой жидкости. Описанный процесс повторяется циклически.

Виды насосов, используемых в бурении

Есть 3 наиболее распространенных вида буровых насосов, которыми оснащаются современные буровые установки. Рассмотрим подробнее 2 вида: винтовые и универсальные буровые насосы с регулируемой подачей бурового раствора.

1. Винтовые

Основное назначение винтовых насосов состоит в транспортировке буровой жидкости к центрифуге. Конструкция насоса винтового типа включает 2 основных элемента: ротор и статор. В качестве материала для изготовления ротора используется нержавеющая сталь. Статор изготавливается из эластомерного материала. Специфической особенностью работы винтового насоса является равномерная подача жидкости без образования водяных вихрей. К преимуществам винтовых насосов можно отнести их малые размеры и простоту обслуживания.

2. Насос с регулируемой подачей бурового раствора

Этот тип насоса активно применяется, если условия, в которых проводится бурение, характеризуются повышенной сложностью, а также для восстановления циркуляции бурового раствора. Регулируемая подача насоса достигается при помощи регулировки электропривода. Существует 3 основных способа регулирования подачи:

Перезапуском неполного объема жидкости во всасывающий трубопровод из напорного;
Увеличением или уменьшением скорости вращения двигателя;
Дросселированием.

В последнем случае регулируемая подача осуществляется путем частичного перекрытия потока в напорном трубопроводе при помощи специальной задвижки.

При подготовке материала были использованы данные с сайтов компаний «НафтаГаз», «Альянс».