Буровые насосы применяются для нагнетания промывочной жидкости в скважину при бурении. Поток промывочной жидкости от бурового насоса направляется к забою скважины внутри колонны бурильных труб, очищает забой и долото от частиц породы, образовавшихся в следствии механического воздействия на забой зубьев долота и струй промывочной жидкости, а затем через затрубное пространство выносит эти частицы на поверхность.
Энергия потока промывочной жидкости часто используется для привода различных забойных механизмов: турбобура, вибробура или забойного механизма подачи.
Развитие техники и технологии бурения скважин требует постоянного совершенства буровых установок в следующих направлениях: повышение мощности и давления насосов, повышение гибкости характеристики Q−P насосов, уменьшение массы насосов и габаритов, улучшение транспортабельности, монтажеспособности и удобства обслуживания. Наблюдается тенденция к повышению гидравлической мощности буровых насосов, объясняемая стремлением увеличить проходку за один рейс долота.
1 Аналез конструктивного исполнения буровых насосов
В настоящее время буровые установки комплектуются насосами двух типов: двухцилиндрового двойного действия или трехцилиндровыми одностороннего действия. Односторонние насосы не имеют различий в принципиальных схемах, они отличаются параметрами технической характеристики и конструктивным исполнением отдельных узлов.
Все буровые насосы имеют гидравлическую и приводную части, смонтированные на общей раме-салазках. Гидравлическая часть поршневого насоса состоит из литой или кованой гидрокоробки с двумя или тремя параллельно расположенными в горизонтальной плоскости цилиндрами, в которых установлены втулки с поршнями. Двухцилиндровые насосы двойного действия имеют четыре всасывающие и четыре нагнетательных клапанных узла. В трехцилиндровых насосах одностороннего действия установлены три всасывающих и три нагнетательных клапана. В каждом насосе имеется одна приемная (всасывающая) коробка и один нагнетательный тройник. Гидравлическая и приводная части обычно соединяются.
Различие насосов состоит в размерах и конфигурации клапанов способов их расположения, конструкции клапанных крышек, конструкции цилиндровых крышек, способах крепления цилиндровых втулок и т.д. Клапаны и гнезда различных насосов также имеют конструктивные отличия.
В трехцилиндровом насосе со стороны штока нет уплотнения что не только упрощает конструкцию, но значительно упрощает эксплуатацию. Отпадает необходимость периодически подтягивать сальник и менять изношенный шток. Важная особенность этой конструкции заключается в том, что со стороны штока открыто зеркало цилиндра и это позволяет его интенсивно охлаждать и смывать с него абразивные частицы бурового раствора.
Промывочные жидкости
... и механизмов и следить за качеством горючесмазочных материалов. При этом даже высококачественные жидкости могут быстро терять свои свойства если перед заправкой не была прочищена ... в последнее время некоторые производители в отдельный класс начали выделять препараты направленного действия. Столь подробная градация препаратов, входящих в данную группу автомобильной химии, продиктована необходимостью ...
Приводная часть бурового насоса выполняет функции преобразования вращательного движения ведущего шкива в возвратно-поступательное крейцкопфов и передачи поршням энергии, получаемой от силового привода. Кроме того, трансмиссия насоса снижает частоту вращения коренного вала. Приводная часть насоса состоит из литой и сварной станины, в которой смонтированы трансмиссионный вал с одной или двумя шестернями и приводным шкивом, коренной вал в сборе с одним или двумя зубчатыми колесами, шатуны и крейцкопфы с контрштоками.
В современных конструкциях буровых насосов обычно применяется одна косозубая или шевронная передача. Это уменьшает ширину и массу насоса. Использование эксцентриков на коренном валу вместо кривошипов также уменьшает габариты и массу насоса. При такой конструкции уменьшается длинна трансмиссионного вала.
Трехцилиндровые буровые насосы одностороннего действия имеют ряд преимуществ перед насосами двойного действия. С увеличением глубин скважин до 7-15 тыс.м возникла необходимость в насосах сверхвысоких давлений (более 30 МПа) с большой приводной мощностью. С увеличением давления нагнетания растут нагрузки штоки поршней, что вызывает необходимость увеличения диаметров штоков. В результате в насосах двойного действия существенно сокращается объем насосных камер со стороны привода и соответственно увеличивается неравномерность подачи, которая в двухцилиндровых насосах и без того большая. Трехцилиндровые насосы одностороннего действия обеспечивают равномерную подачу при любом давлении.
С другой стороны, масса двухцилиндровых насосов двойного действия мощностью около 1300 кВт достигает 50 т, что затрудняет их транспортировку по шоссейным дорогам и монтаж на буровых. Трехцилиндровые насосы одностороннего действия значительно легче и более компактны, что имеет не мало важное значение, особенно в условиях морского бурения. Кроме того, эти насосы имеют конструктивные и эксплуатационные преимущества.
2 Монтаж бурового насоса
Бесперебойная работа агрегатов зависит от качества их монтажа. Монтаж буровой установки должен выполняться в строгом соответствии с монтажными установочными и узловыми чертежами для каждого вида оборудования.
На буровой установке обычно монтируют два насоса. Для бурения глубоких скважин монтируют три и более насоса. Количество насосов, входящих в комплект буровой установки, определяется необходимой для промывки скважины и для привода забойного двигателя гидравлической мощностью. Монтаж насосов на буровой сводится к установке их на подготовленной площадке.
Насосы устанавливают на балки металлических оснований, однако возможна установка их и на деревянные брусья, уложенные в грунт на расстоянии около 500 мм друг от друга. Ввиду значительной массы насоса нет необходимости в специальном фундаменте или креплении насоса к балкам или брусьям.
Насос устанавливают по уровню как по длине, так и по ширине. Отклонение от горизонтальности не более 1,5 мм на длине 1000 мм. Зазоры между основанием и рамой устраняются прокладками. Емкости с раствором рекомендуется размещать так, чтобы уровень жидкости в них был выше оси цилиндров насоса. В противном случае коэффициент наполнения насоса уменьшается и снижается подача. На конце всасывающей трубы надо установить фильтр, а если уровень раствора ниже осей цилиндров, то и обратный клапан. Диаметр всасывающей трубы должен быть не менее диаметра приёмной коробки, то есть 250 мм, а длина её (с целью уменьшения гидравлического сопротивления) короткой с минимальным числом изгибов; при установке труба должна иметь уклон от насоса к чану.
Технология монтажа винтового конвейера
... вала, мм 1822 Производительность, м 3 /ч 15 Мощность электродвигателя, кВт 2,7 Вес при наибольшей длине, кг 2400 Установка и монтаж винтовых конвейеров. В зависимости от длины винтовые конвейеры ... В заключение монтажа отверстия в трубе-желобе закрывают крышками и устанавливают приемный патрубок. Смонтированный полностью конвейер обкатывают под нагрузкой. При этом конвейер периодически останавливают ...
Чем ближе к насосу установлен воздушный компенсатор, тем спокойнее нагнетается раствор в трубы. В насосах, выпускаемых Уралмашзаводом, компенсатор расположен непосредственно на насосе.
На воздушном компенсаторе необходимо установить манометр. На нём красной чертой должно быть указано предельное давление. Для промывки штоков к насосам от водопровода подводится труба диаметром 19 мм.
Только после установки и крепления насосов, выверки параллельности трансмиссионного вала насоса относительно вала трансмиссии приводного агрегата, выверки параллельности осей валов и совпадения плоскостей ведущего шкива привода и ведомого шкива на насосе можно начинать монтаж трубопроводов высокого давления, подсоединения насоса к компенсаторам и соединение ёмкостей с буровыми насосами.
Клиновые ремни следует подбирать одинаковой длины. Отклонение по длине отдельных ремней в комплекте свыше 15 мм не допускается. Контроль натяжения ремней производится усилием 180 Н, приложенным перпендикулярно к середине пролёта каждого ремня. Допустимый прогиб ремня при нормальном натяжении должен быть в пределах 55 — 65 мм. Натяжку ремней нужно производить устройством, специально для этого предназначенным. Категорически запрещается производить бесконтрольную натяжку ремней тяговыми средствами, так как это может привести в дальнейшем к поломке трансмиссионного вала. Клиноремённая передача должна быть надёжно закрыта предохранительным кожухом.
После сборки насос прокручивается вручную за шкив на один ход поршня для того, чтобы убедиться, что кривошипно-шатунный механизм свободно вращается, без заеданий и скрежета.
3 Монтажная технологичность оборудования
Сборку устьевой арматуры проводит завод – изготовитель. Для установки данного оборудования ответственная бригада должна знать условия эксплуатации, технологию монтажа.
По окончании сборки устьевой арматуры на скважине вся система должна быть спрессована через боковой отвод на давление, соответствующее максимально допустимому (расчетному) внутреннему давлению обсадной колонны с выдержкой под давлением в течение 30 мин.
По окончании сборки колонной головки на скважине вся система должна бить спрессована через боковой отвод на давление, соответствующее максимально допустимому (расчетному) внутреннему давлению обсадной колонны с выдержкой под давлением в течение 30 мин.
Вся сборка соединяется 12 болтами М20.
В корпусе подвески плашки монтируют на установочных винтах, ввинчиваемых при сборке подвески, и центрируют при посадке колонны вокруг ее верхней трубы.
Работа бурильной колонны (2)
... талевая система. Она предназначена для спуска и подъема бурильной колонны и колонны НКТ, для спуска обсадной колонны, поддержания бурильной колонны на весу во время бурения скважины и ее ... применять при бурении скважин с использованием забойных двигателей. Кроме перечисленных бурильных труб, вверху бурильной колонны имеется ведущая труба, присоединяемая к стволу вертлюга. Ведущая труба имеет ...
Вся сборка соединяется 12 болтами М20.
В корпусе подвески плашки монтируют на установочных винтах, ввинчиваемых при сборке подвески, и центрируют при посадке колонны вокруг ее верхней трубы.
Монтаж манифольда занимает не менее суток при полной сборке комплекта задвижек, штуцеров, тройников и других узлов.
Монтаж манифольда МПБ2-100Х350 в блочном исполнении осуществляется в сборке противовыбросового оборудования при работе с буровыми установками типа ДГУ, ЗУ конструкции Уралмашзавода и завода «Баррикады».
После обвязки устья второй промежуточной колонны проводят сборку манифольда и наземного оборудования.
При сборке противовыбросового оборудования с тремя превенторами по схеме на промежуточной колонне морских скважин с приэстакадной площадки и стационарной платформы.
После сборки выкидная линия устанавливается в прорезь металлической стойки и вращением винта прочно закрепляется в ней.
Для этого должны строго соблюдаться разделение деталей по рабочим давлениям и их сборка.
С этой целью серьезное внимание уделяется порядку сборки испытателя, особенно узлу вращения, циркуляционному клапану и ясу, предназначенным для предотвращения и ликвидации прихвата колонны труб, испытателя пластов и, как следствие, газонефтепроявлений.
Сборка плашек выполнена с шестью цилиндрическими пружинами и предохранительной втулкой из фторопласта.
В задвижке ширина двух плашек после сборки на 1—2 мм меньше,
после сборки манифольда выкидные линии его спрессовывают на давление 10 МПа.
После сборки запорной арматуры вокруг устья строят настил и площадку под буровой агрегат для принудительного спуска в скважину бурильных или-насосно-компрессорных труб.
При сборке клиновой подвески устанавливают по четыре манжеты с каждой стороны и для установки комплекта манжет прилагают усилие от 400 до 3000 Н в зависимости от диаметра подвешиваемой обсадной колонны.
Колонные головки ГК-1000 выпускаются следующих модификаций (по сборке): ГК-ЮОО-04, ГК-1000-05, ГК-ЮОО-06.
Эту сборку спрессовывают на соответствующее давление и укладывают на мостках……
