Лабораторна робота №8

Вивчення конструкції і різновидів бурових насосів

Мета роботи:

1). Вивчення конструкцій бурових насосів.

2). Розглянути різновиди бурових насосів.

Матеріали та інструмент:

1). Плакати, креслення, паспорта, каталоги запасних частин бурових насосів

Питання

1. Для чого призначені бурові насоси

2. Яким вимогам повинні відповідати бурові насоси

3. Що є робочими органами бурових насосів

4. Перелічити основні блоки бурових насосів

5. Що собою представляє трансмісійний вал

6. Що собою представляє гідравлічний блок та з яких основних деталей він складається

7. Що собою представляють клапани бурових насосів. Які бувають клапани і з яких основних деталей вони складаються

8. Що собою представляють пневматичні компенсатори та для чого вони призначені

9. Які бувають пневмокомпенсатори

11. Які поділяються бурові насоси за напрямком ходу гідравлічної частини насоса

12. Як поділяються бурові насоси за кількістю органів

13. Перелічити основні швидкозношувані деталі бурових насосів

14. Яких правил потрібно дотримуватись під час експлуатації бурових насосів

15. Перелічити основні параметри бурових насосів

16. Перелічити основні циркуляційної системи бурової установки

17. Розписати принцип роботи бурового насоса

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. Пневмокомпенсатори бувають діафрагмові і поршневі

10. Запобіжні клапани призначені для ограніченія підвищення тиску рідини понад установлену межу. Переваги поршневих компенсаторів в порівняні з діафрагмовими

- менша чутливість до перепадів тиску

- строк служби більший

Недолік:

- наявність сил тертя між поршнем і циліндричною втулкою, що призводить до стирання поверхонь і втрат тиску

11. Поршневі насоси односторонньої дії та двосторонньої дії

12. Бурові насоси бувають за кількістю робочих органів двопоршневі та трипоршневі

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.

Таблиці

Таблиця 9.1 – Технічна характеристика бурових насосів.

Рисунок 9.1 – Буровий насос двосторонньої дії

Рисунок 9.2 – Трансмісійний вал

Рисунок 9.3 – Корінний вал

Рисунок 9.4 – Шатунний механізм

Рисунок 9.5 – Гідравлічний блок бурового насосу двосторонньої дії

Рисунок 9.6 – Буровий поршневий насос односторонньої дії

Рисунок 9.7 – Сферичний компенсатор