18. Особенности конструкции и эксплуатации буровых насосов.

Назначение: 1) прокачка бурового раствора различной вязкости; 2) создание необходимого давления для его подачи в скважину; 3) создание необходимой подачи; Применяются в бурении только горизонтальные поршневые насосы. Предъявляемые требования: 1) высокая долговечность; 2) удобство эксплуатации (монтаж, демонтаж, обслуживание, ремонт); 3) мощность насоса должна быть достаточной для промывки скважины; 4) Скорость промывочной жидкости на выходе из насоса должна быть равномерной. Классификация: 1. По количеству цилиндропоршневых групп – двухпоршневые, трехпоршневые; 2. По способу ее работы – двухсторонний, односторонний; 3. По типу цилиндра поршневых групп – поршневые (применяются только они) и плунжерные; 4. По расположению клапанов – соосные и L-образные.

У насоса есть механическая и гидравлическая часть. К механической части относятся трансмиссия, коренной вал и редуктор. К ней применяется комбинированный способ смазки – разбрызгиванием и маканием. К гидравлической - цилиндры, поршни и клапаны.

У насосов двухстороннего действия жидкость перемещается в поршневой и штоковой полостях и за один двойной ход поршня совершаются два цикла всасывания и нагнетания. При одностороннем действии жидкость перемещается в поршневой полости рабочей камеры и за один двойной ход совершается один цикл всасывания и нагнетания. Всасывающий и нагнетательный клапаны взаимозаменяемы и состоят из седла, тарели, образующих вместе с пружиной, крышкой и упорным винтом клапанную коробку. Оси поршней параллельны и располагаются в горизонтальной плоскости по одну сторону от привода насоса. Ведущее звено буровых насосов, сообщающее движение поршню, выполняется в виде вращающегося кривошипного пальцевого либо коленчатого вала.

Ведущий вал приводится в действие от трансмиссионного вала насоса посредством цилиндрической зубчатой пары. Промывочная жидкость перемещается по одноступенчатой и однопоточной схеме через общую приемную линию и один отвод. Подача насосом изменяется с помощью сменных цилиндровых втулок либо изменением числа ходов насоса. Пульсации давления, вызываемые неравномерной скоростью поршней, снижаются до практически приемлемого уровня при помощи пневматических компенсаторов. Они представляют собой закрытый сосуд, заполняемый сжатым воздухом либо азотом. При подаче жидкости объем газа в нем ум еньшается и начальное давление газа возрастает до рабочего давления насоса. При работе насоса объем газа в пневмокомпенсаторе периодически изменяется в пределах изменения подачи насоса за один двойной вход.

В буровых насосных агрегатах используется преимущественно электродвигатели и дизели, вращение которых передается трансмиссионному валу насоса с помощью клиноременных (реже – цепных, имеет меньшие габариты, но необходима муфта для гашения колебаний) передач, которые хорошо гасят (до 30 %) колебания, но необходимо периодически производить натяжение ремней.

Эти насосы наиболее распространены в настоящее время, но на смену им приходят трехпоршневые насосы одностороннего действия ( у них число ходов в минуту больше, их легче уравновесить – угол 120 град.)

При вращении вала с кривошипом шатун, совершая колебательные движения, приводит в движение крейцкопф (ползун), движущийся возвратно-поступательно в прямолинейных направлениях. Поршень связан с ним при помощи штока и он сов-ет движения внутри цилиндра, в нижней части которого установлены нагнетательные клапаны. Всасывающие клапаны соединены при помощи всасывающего трубопровода, снабженного фильтром с приемным чаном. Нагнетательные клапаны соединены с нагнетательным компенсатором и напорной линией. При движении поршня вправо в левой части цилиндра создается разрежение и под атмосферным давлением жидкость и приемного чана поднимается по всасывающей трубе, открывает всасывающий клапан и поступает в цилиндр насоса, в то же время в правой полости цилиндра жидкость нагнетается (вытесняется) в напорную линию через нагнетательный клапан. Вторые клапаны клапаны при этом закрыты. При обратном дв-ии поршня всасывание будет происходить в правой полости цилиндра, а нагнетание – в левой. Таким обр, при передвижении поршня в какую-либо сторону в одной половине цилиндра происходит всасывание, а в другой – нагнетание, то есть наблюдается двойное действие насоса.