Основные теоретические положения. Буровые насосы – это преобразователи механической работы двигателей привода в гидравлическую энергию потока бурового раствора

Буровые насосы – это преобразователи механической работы двигателей привода в гидравлическую энергию потока бурового раствора, необходимую для выноса на поверхность выбуренной породы.

Технология бурения не допускает прекращения циркуляции бурового раствора, поэтому для обеспечения надежности процесса в составе буровой установки предусматриваются два насоса, один из которых резервный. Для глубокого бурения забойными двигателями два насоса работают на параллельном включении. В этом случае обычно устанавливают третий резервный насос.

Буровые насосы эксплуатируются в очень тяжелых условиях. Они перекачивают вязкие растворы, приготовленные обычно на основе глинисто-водных смесей и утяжеленные добавками гематита или барита. Растворы содержат до 2 % абразивных частиц выбуренной породы и перекачиваются насосами при температуре 40-70 °С. Водные растворы при этой температуре наиболее коррозионно-активные. Кроме того, они часто содержат активные химические реагенты: известь, каустическую соду, дубильные кислоты, соли и другие вещества. Растворы характеризуются рН = 5-12.

Буровой насос должен быть самовсасывающим и устойчиво работать при высоте всасывания 2-3 м. Он должен допускать кратковременное повышение давления для продавки пробок и сальников, образующихся в скважине; быть простым по конструкции, достаточно надежным и удобным в эксплуатации; позволять быструю смену цилиндровых втулок, поршней, штоков, клапанов, сальников и других быстроизнашивающихся деталей. Ресурс насоса должен составлять не менее 10 тыс. ч, конструкция его должна позволять в 2-3 раза увеличивать или уменьшать подачу и давление за период бурения скважины. Привод насоса должен быть универсальным от дизеля, электродвигателя или группового привода.

Буровые насосы должны обеспечивать достаточную равномерность подачи, быть безопасными в эксплуатации, удобными в обслуживании и ремонте в полевых условиях. Буровой насос – обычно самый тяжелый агрегат буровой установки. Масса современных наиболее мощных насосов достигает 50 т, поэтому его конструкция должна допускать транспортировку как при помощи транспортных средств, так и волоком в пределах промысла. Для этого насосы должны иметь жесткую раму-салазки.

Насосы состоят из двух основных частей: гидравлической и трансмиссионной. Конструкции насосов довольно разнообразны, но отдельные их элементы однотипны. Особенно это относится к трансмиссионной части. Коренной вал трансмиссионной части трехпоршневого насоса имеет три кривошипа, а двухпоршневого — два. Гидравлические части различаются числом цилиндров и клапанов и их расположением.

В трехпоршневом насосе одностороннего действия в отличие от двухпоршневого насоса двустороннего действия нет камеры со штоком и уплотняющего сальника, что не только упрощает конструкцию, но и исключает износ штока и облегчает эксплуатацию насоса, так как не надо подтягивать и менять сальники и изношенные штоки. Кроме того, зеркало цилиндра со стороны коренного вала открыто и позволяет его интенсивно обмывать, охлаждать и очищать от бурового раствора.

Насосы имеют одинаковую схему трансмиссий, крепятся на салазках для перевозки по промыслу.