Буровой насос: особенности устройства, область применения, принцип работы

Буровые насосы являются одной из основных частей установок, которые используются для бурения скважин. Главная задача насоса – подача специальной жидкости, обеспечивающей нормальное охлаждение долота (бурильного механизма), а также подготовку шлама (отработанных бурильных пород) нужной консистенции для возможности его последующего откачивания из бурильной ямы без оседания на дне.

Буровые насосы используются во всех областях тяжелой промышленности, где требуются работы по разработке и бурению скважин. Разработки нефтегазовых месторождений, бурение алмазных шахт с целью добычи полезных ископаемых, строительство водозаборных станций для водоснабжения и жизнеобеспечения населения - это лишь малый спектр областей, где происходит эксплуатация буровых комплексов.

Среди главных особенностей устройства можно обозначить тот факт, что буровые насосы являются «сердцем» бурильного комплекса, т.к. без него процесс бурения будет невозможным из-за постоянного засорения скважины за счет подъема новых слоев породы и обвала стенок. Вторая особенность – спектр решаемых одновременно задач. Ранее было отмечено, что буровые насосы применяются для охлаждения рабочего механизма (долота), а также для обеспечения циркуляции буровых растворов. Данные процедуры выполняются одновременно, позволяя ускорить процесс разработки в конкретной области, сокращая временные затраты на работы по бурению, охлаждение основных составляющих системы, а также очистку скважинного канала.

Купить насос и необходимые для него принадлежности можно в нашем интернет-магазине.

Конструкция насоса представлена в виде комплекса взаимосвязанных гидравлических и механических частей, которые размещены на одной раме с остальными составляющими бурильной станции. К гидравлической группе элементов относят следующее:

• гидравлический блок с попарно расположенными клапанами входа и выхода шлама;
• блок цилиндропоршневой группы;
• система охлаждения цилиндров и поршней;
• компенсатор регулировки давления в трубопроводе;
• клапан защиты.

В механическую составляющую входит:

• распределительный блок;
• редуктор;
• вал трансмиссии;
• шкив привода;
• ползунный и кривошипный механизмы, взаимосвязанные друг с другом;
• комплект системы смазки;
• биметаллические втулки.

Условно процесс функционирования бурильных насосов можно разбить на три этапа:

I этап: передача вращательного движения привода двигателя к валу через трансмиссию.

II этап: преобразование вращательного движения вала в возвратно поступательное посредством вспомогательных механизмов (шатунный, кривошипный и пр.).

III этап считается полезным, когда поршень, находясь в рабочем состоянии, способствует формированию в цилиндре пониженного давления. За счет колебания давления происходит всасывание буровой жидкости. Шлам, попадая в трубопровод, повышает давление в рабочей камере, вовлекая в работу клапана всасывания и вывода рабочей массы наружу.

Сложив воедино все этапы, можно получить общую картину того, как работает бурильная станция. Процесс будет повторяться до тех пор, пока функционирует сам насос.

Буровые системы могут укомплектовываться насосами двух видов: 2-х или 3-х цилиндрическими. В последнее время на рынке наблюдается вытеснение 2-х цилиндровых насосов 3-х цилиндровыми. Связано это с широким рядом преимуществ последних.

Первым преимуществом трехцилиндровых буровых насосов является возможность функционирования в одностороннем режиме. Во-вторых, увеличение количества цилиндров в рабочей группе способствовало многократному увеличению мощности оборудования. В-третьих, за счет распределения нагрузки на 3 цилиндра, распределилась нагрузка на узлы системы, что способствует увеличению работоспособности основных механизмов и их меньшему износу. В-четвертых, 3-х цилиндровые насосы позволяют организовать более равномерную и стабильную подачу раствора.

В зависимости от сферы применения существует определенная классификация НБ, которые подразделяются на:

• поршневые;
• плунжерные;
• центробежные;
• тампонажные;
• винтовые;
• гидравлические;
• цементировочные;
• инъекционные;
• шламовые.

Детально изучив технологические особенности устройств, возникает вопрос о том, существует ли какая-то технология подключения и запуска бурового насоса?

Более детально с процессом подключения и запуска можно ознакомиться, просмотрев материалы видео, представленного ниже.

Подключение и запуск буровых насосов:

При выборе буровых устройств можно заметить, что некоторые модели могут комплектоваться электронным блоком управления гидравлического привода насоса. Такая конструкция предполагает отсутствие привычного кривошипного механизма, что уменьшает в несколько раз вес системы, наращивает производительные мощности и облегчает процесс транспортировки.

Также во время эксплуатации рекомендуется применять только синтетические масла и следить за системой их фильтрации. Не будет лишним дополнительный уход за элементами плунжерной группы. При должном уходе и эксплуатации оборудование прослужит долгое время.