2.2. Буровые насосы и компрессоры

Буровые насосы и компрессоры применяют преимущественно для выноса шлама на поверхность и охлаждения породоразрушающего инструмента с помощью промывочной жидкости или воздуха. При бурении геологоразведочных скважин используют поршневые и плунжерные насосы.

Технические характеристики плунжерных насосов приведены в табл. 2.3. Принцип действия поршневых насосов аналогичен (рис. 2.9). Технические характеристики поршневых насосов приведены в табл. 2.4.

Таблица 2.3

Параметры	НБ 25/1,6	НБ80/6,3	НБ 160/6,3	НБ 320/10
Подача л/мин с плунжером диаметром, мм 30	-	30	_	_
40	-	-	-	23;40;70
45	25	-	8;10;22;40;65	32;55;88
50	-	80	-	-
70	-	-	20;25;50;95;162	-
80	-		-	125;189;320
Давление МПа с плунжером диаметром,мм 30	-	63	-	-
40	-	-	-	10
45	1,6	-	6,3	6,3
50	-	3,2	-	-
70	-	-	4,5	-
80	-	-	-	3,0
Кол-во плунжеров Число ступ.регул.	1 -	3 4	3 5	3 6
Тип промывочной жидкости	Вода, глинистый раствор вязкостью 25-90с			Вода, глин. и цем­. р-ры
Макс. гидравличес­кая мощность, кВт Электродвигатель Мощность, кВт Масса, кгс	0,86 дружба 3,3 45	4,1 АО-42-06/4 2,1/3,0 310	10,9 ЧАМ 132 М4 11,0 520	15,6 ЧА-225М693 37,0 1375

Таблица 2.4

Типоразмер насоса	Полезная мощность	Диаметр сменных втулок	Подача (при частоте ходов поршня в мин), дм^3/с			Давление (при частоте ходов поршня), дм^3/с		Длина хода поршня, мм	Масса, кг
			105	95	75	95	70
НБ-32	25	80	4.9	-		-		160	1040
		90	6.4
		100	8.1
		ПО	9.9	-	-	-	-
НБ-50	40	90	6.4	-	-	-	-	160	1040
		100	8.1
		ПО	9.9
		120	11.9	-	-	-
НБ-80	63	80	6.1			-		200	1220
		90	8
		100	10.1
		ПО	12.4	-	-	-	-
		120	14.9	-	-	-	-
НБ-125	100	90	-	8.8	6.49	13	16	250	2770
(9МГР-73)		100	-	11.2	8.25	10	13
		ПО	-	13.75	10.15	8	10
		125	-	18.15	13.37	6	8

Плунжерная насосная установка (рис. 2.8) состоит из насоса - 1, электродвигателя - 2 и коробки скоростей - 4 с фрикционом - 3, смонтированных на общей раме - 6.

Насос работает в результате поступательного движения плунжеров - 8 в цилиндрах гидравлической части насоса и, соединённых с помощью кривошипно – шатунного механизма с ведущим валом коробки скоростей. В верхней и нижней гидравлической части для каждого плунжера смонтировано по одному нагнетательному и одному нагнетательному клапану. При перемещении плунжера влево в цилиндре создается вакуум, жидкость засасывается, вправо - жидкость нагнетается в нагнетательную магистраль насоса.

Рис. 2.8 - Установка плунжерного насоса

Продольный разрез бурового насоса: 1-кривошипно-шатунный механизм; 2-эксцентриковый вал; 3-входной вал-шестерня; 4-гидравлическая часть насоса; 5-клапаны; 6-седла; 7-пружины; 8-плунжера; 9-хомуты; 10-крышки

Рис. 2.9 - Двухцилиндровой поршневой насос двойного действия типа 11ГР:

1-гидроблок; 2-сменный насосный цилиндр; 3-поршень; 4-клапаны насоса; 5-седло клапана; 6-крышка цилиндровая; 7-гайка для крепления поршня; 8-шток поршня; 9-резиновое уплотнение; 10-нажимной болт; 11-воздушный колпак; 12-станина приводной части; 13-приводной вал; 14-шкив клиноременной передачи; 15-кривошипный вал.

Принцип действия поршневых насосов аналогичен принципу действия плунжевых насосов.

2.3. Спуско-подъёмное оборудование

После заполнения керном колонковой трубы или износа породоразрушающего инструмента производят подъём колонкового снаряда, извлечение керна и очередной спуск бурового снаряда в скважину. Для проведения спускоподъёмных операций (СПО), а также для спуска и извлечения обсадных труб используют следующее оборудование: лебёдки бурового станка, буровые вышки или мачты, элеваторы, талевые системы, труборазвороты или трубодержатели.

Вышки (рис. 2.2) изготавливают из стальных труб и профильного проката. Применяют их на стационарных буровых установках. Основными элементами вышек являются стойки, пояса, раскосы и хомуты. Стойки и пояса изготавливают из труб, раскосы из уголков или прутка, хомуты из листовой стали. Нижняя и верхняя рамы крепят к башмакам, установленным на концах стоек (ног). Все элементы вышек соединены болтами. В разведочном бурении используют вышки ВРМ- 24/30, В-18, В-26/25, В-26/50.

Таблица 2.5

Параметры	Вышки			Мачты
	В-18	ВМР24/30	В26/50	МРУГУ2	МРУГУ 18/20	БМ- 2	БМТ-4	БМТ-5	БМТ-7
Глубина бурения, м	800	2000	2000	300	800	3000	500	800	2000
Высота, м	18	23,5	27,6	13,5	18	32	13,7	17,8	25
Грузоподъемность, кН	150	300	500	140	200	520	32	50	25
Угол	90	90	90	90-75	90-75	90	90-60	90-60	90-75
наклона, град.
Длина свечи, м	14	18,5	18,5	9,5	13,5	24,5	9,5	14	18,6
Габариты, м
Длина свечи, м	7	8,4	8,6	12	14	13	11,8	15	22
ширина	6	6	6,25	3,9	4,0	7,4	3,2	4,5	3,2
высота	18	24	28,2	4,3	4,3	-	3,8	4,0	3,5

Рис. 2.10 Мачта МРУГУ-2:

1-стрела; 2-свечеприемник; 3-кольцнвые пояса; 4-боковые сошки; 5-направляющий пояс; 6-стойки; 7- основание; 8-боковые опоры; 9-кронблок

Буровые мачты применяют чаще (рис. 2.10). Ими можно бурить не только вертикальные, но и наклонные скважины. Мачты проще в изготовлении менее металлоёмки и представляют собой несущий ствол – стержень или конструкцию А – образной формы, смонтированную на основании мачты. Несущий ствол выполняют в виде фермы, трубчатой или решетчатой формы. Мачты небольшой высоты - неразборные, при большой высоте - секционные. При бурении геологоразведочных скважин используют мачты стержневого типа на передвижных буровых установках следующих марок: МРУГУ - 2, МРУГУ 18 /20, БМТ - 4, БМТ - 5, БМТ - 7.

Рис. 2.11 Талевая система:

а-кронблок: 1-валик; 2-подшипник; 3-шкивы

б-талевый блок: 1-валик; 2-подшипник; 3-шкив; 4-корпус; 5-ось

Талевая система и другое спуско–подъёмное оборудование.

При весе бурового снаряда, не превышающего грузоподъёмности лебёдки, спуско – поъёмные операции осуществляют без талевой системы «на прямом канате». В случае увеличения веса снаряда до величины, превышающей грузоподъёмность лебёдки, используют талевую систему (полиспаст), которая позволяет при той же грузоподъёмности лебёдки увеличивать силу подъёма во столько раз, во сколько увеличивается число струн талевой системы.

Талевая система (рис. 2.11) состоит из кронблока, талевого блока и каната. Кронблок монтируется на верхней раме мачты или на кронблочных балках. Сварная рама кронблока имеет опоры, на которых размещена ось со шкивами, установленными на подшипниках. На кронблоке устанавливают не более трёх шкивов.

Талевый блок состоит из корпуса, в котором установлена ось, на оси – шкивы на подшипниках. В нижней части блока имеется проушина с пальцем для соединения с элеватором.

Для проведения СПО используют несколько типов элеваторов (рис. 2.12). Наиболее широкое распространение получили полуавтоматические элеваторы МСП – 5, МЗ -50-80, ЭН2 -20, Урал-2, Э-18-50. Элеваторы М-3 используют со специальными наголовниками (грибками).

Для механического свинчивания и развинчивания замково-муфтовых соединений бурильной колонны применяют труборазвороты (рис. 2.13) РТ – 1200, РТ – 300, а для ниппельных соединений трубодержатели.

Рис 2.12 Элеватор МЗ -50-80:

1-серьга; 2-корпус; 3-гайка; 4-шайба; 5-втулка; 6-пружина; 7-шплинт; 8-скоба

Рис. 2.13 Труборазворот:

1-станина; 2-вращатель; 3-водило; 4-подкладная вилка; 5-отбойная вилка;

6-электродвигатель