Буровой насос представляет собой гидравлический агрегат, который входит в конструкцию буровой установки. Относится к части циркуляционной системы, с помощью которой прокачивается раствор, необходимый для выноса породы, улучшения укрепления ствола скважины и выполнения охлаждения долота. Отличается высокой мощностью, долговечностью, безопасностью в использовании.
Виды буровых насосов
Буровые насосы классифицируют по следующим категориям:
-
поршневые;
-
плунжерные.
Поршневые насосы работают при помощи возвратно-поступательных движений предусмотренного в конструкции поршня, который располагается в цилиндрическом резервуаре. Благодаря этому происходит перекачка раствора с использованием системы клапанов. Такие насосы относятся к самым востребованным.
Плунжерные насосы также имеют в своей конструкции поршень, однако он отличается конструкцией – диаметр меньше, предусмотрено сальниковое уплотнение. Нельзя сказать, что они плохи в эксплуатации, однако, как показывает практика, меньше соответствуют требованиям буровых установок.
Также буровые насосы делят по принципу приведения в действие – на прямые и приводные, по количеству используемых в конструкции цилиндров – с 1, 2 или 3-мя, по способу расположения цилиндров – на горизонтальные и вертикальные.
Конструкция
Буровые насосы конструкционно состоят из двух основных частей – механической и гидравлической. В механическую входят следующие узлы и механизмы:
-
блок распределения – необходим для подачи электроэнергии к определенным элементам;
-
редуктор – служит для передачи крутящего момента с вала на вал;
-
приводной шкив – передает и получает крутящий момент;
-
ползун – обеспечивает возвратно-поступательные движения.
В гидравлическую часть бурового насоса входят такие элементы:
-
блок, имеющий выходные и входные отверстия;
-
поршень – необходимый для обеспечения перекачки жидкости;
-
система охлаждения движущихся механизмов;
-
пневмокомпенсатор – выравнивает уровень давления;
-
клапан для предохранения.
Устройство буровых насосов может зависеть от модели, вида, ценовой категории.
Принцип работы
Буровой насос работает по следующему принципу. С использованием трансмиссии двигателя, вал приступает к вращательному движению. Это обеспечивается благодаря специальному кривошипному механизму и шатунов. Поршень, расположенный в цилиндре, начинает свою работу, постепенно нагнетая необходимое давление.
В это время буровой раствор начинает всасываться. Как только клапан, отвечающий за всасывание, закрывается, в трубопроводе растет давление, которое «провоцирует» клапан открыться. Через открытый клапан происходит выброс жидкости. Так продолжается до тех пор, пока оборудование не останавливается.
Для чего нужен буровой насос
Буровые насосы широко используются на буровых установках, используемых для алмазного бурения, в скважинах, которые в своей конструкции не предусматривают наличие штанги, во время добычи нефти или газа (основная сфера применения).
Оборудование позволяет не только добывать разного рода жидкости и газы, но и выполнять такие операции, как промывка скважины, очистка ее от непредвиденного забоя, или же удаление остатков породы, которые скапливаются на стенках шахты во время добычи. Так как буровые насосы относят к машинам непрерывного действия, они не позволяют шламу оседать на поверхности, что очень удобно в использовании и экономит рабочее время в десятки раз.
Обратите внимание, что оборудование изготавливается исключительно из высокопрочной стали, так как часто применяется в сложных условиях. Насосы позволяют добывать вязкие суспензии, в состав которых может входить барит или гематит. Также они перекачивают жидкость, в которую входят абразивные частицы породы, появившиеся вследствие бурения скважины.
Буровые насосы активно используются не только для самого процесса добычи. Например, их применяют для проведения охлаждения отдельных элементов, используемых во время бурения породы. Также они помогают в запуске гидравлических двигателей, поддерживают бурящие породы в виде взвеси.
Выбор бурового насоса
Во время выбора бурового насоса рекомендуется обратить особое внимание на следующие пункты:
-
габаритные размеры оборудования;
-
общие технические характеристики (разберем ниже);
-
возможная густота перекачиваемой жидкости, вязкость;
-
возможность перекачки жидкостей, в которых содержаться твердые частицы породы;
-
требования к насосу, которые приведены в буровой установке;
-
работа с жидкостями, в которые входят химические и кислотные вещества;
-
возможность забора жидкостей в случаях, когда ее уровень опускается до 4 метров ниже установленного насоса;
-
монтаж только на стационарный фундамент, или возможность установки на подвижную платформу.
Конечно, при выборе оборудования, важно обращать внимание и на ценовую категорию. Как правило, более дорогостоящие модели обладают лучшими техническими характеристиками, отличаются высокой мощностью, компактными размерами, простотой в обслуживании и менее затратным ремонтом.
Итак, при выборе бурового насоса рекомендуется обращать внимание на следующие характеристики:
-
мощность главного двигателя;
-
диаметр втулок;
-
скорость выкачиваемой жидкости;
-
диаметр выходного отверстия;
-
ход поршня.
Обратите внимание, что во время покупки бурового насоса, необходимо учитывать его будущее назначение. Покупка особо мощного агрегата с высокими техническими характеристиками будет нецелесообразна, если того не требует процесс выкачки жидкостей.
Преимущества и недостатки буровых насосов
Разберем основные преимущества буровых насосов, которые замечают потребители:
-
непрерывная, бесперебойная работа, обеспечивающая крупные объемы перекачиваемой жидкости;
-
возможность работы с вязкими веществами и с жидкостями, в состав которых входят примеси, твердые частицы породы;
-
сравнительно несложный монтаж оборудования на место добычи, благодаря небольшим размерам и среднему весу;
-
надежность, долгий срок эксплуатации;
-
для изготовления узлов, механизмов и неподвижных элементов, используются высокопрочные материалы, которые противостоят коррозии, деформациям.
Помимо преимуществ, оборудование обладает и рядом недостатков:
-
необходимость возведения крупных и высокопрочных фундаментов для установки насосов;
-
некоторые модели обладают неравномерностью всасывания жидкости;
-
между двигателем и насосом требуется промежуточная передача.
Несмотря ни на что, буровые насосы отличаются высокой производительностью, эффективностью, легкостью в работе. Они относятся к незаменимой технике на любых месторождениях, где требуется перекачка жидкостей и вязких веществ с больших глубин.
Обзор моделей буровых насосов
На сегодняшний день производители предлагают покупателям большой выбор буровых насосов разных видов и типов. Несомненно, они различаются между собой характеристиками и габаритами. Разберем самые востребованные модели, которые пользуются немалой популярностью в сфере добычи полезных ископаемых, нефти, газа.
Буровой насос PN
Погружное оборудование, предназначенное для использования в горнодобывающей промышленности. Подходит для перекачки двухфазных жидкостей. Дополнительно может применяться в качестве машины для очистки сточных вод, для производства разного рода красителей. Отлично работает с химикатами, едкими растворителями. Подходит для перекачивания бензина, керосина и других нефтепродуктов.
В конструкции насоса предусмотрено специальное колесо, которое имеет широкий проход, что обеспечивает отсутствие засорения и возможность перекачки веществ с содержанием твердых частиц породы. Зазор, который имеет крыльчатка с защитной доской, регулируется для эффективности работы оборудования. При возникновении поломки, агрегат поддается ремонту, не прибегая к демонтажу трубопровода.
Обратите внимание, что насос стоек к кавитационной эрозии, что увеличивает его срок эксплуатации. Смазка внутри агрегата предусмотрена заводом-изготовителем на весь срок службы, что упрощает обслуживание техники. В зависимости от условий работы, узлы и механизмы могут выполняться из самых разнообразных материалов, включая сталь, кварцевые сплавы, никелевые сплавы и многие другие.
Буровой насос NYL
Погружная машина, имеющая боковое всасывание. Работает с криогенными температурами, с охлаждающей водой и даже со сточными водами. Может использоваться везде, где необходим вертикальный подъем. Широко применяется для работы с химикатами, веществами, имеющими высокую степень вязкости. Могут работать практически во всех гидравлических условиях, что делает технику универсальной. В серию NYL входят различные модификации, которые отличаются размерами и характеристиками.
Производителем насосы могут дополнительно оснащаться электронными контроллерами. Они позволяют предусмотреть и предупредить появление чрезвычайных ситуаций, защитить агрегат от выхода из строя из-за перегрева, короткого замыкания и так далее. Наличие контроллеров увеличивает срок эксплуатации насосов в десятки раз.
Буровой насос NL
Погружной насос, широко используемый для буровых растворов и даже песка. Относится к вертикальному, шламовому. Идеально подходит для работы с абразивными жидкостями, перекачивает вещества, в составе которых крупные частицы твердых пород. Также предназначен для выкачки растворов с высокой степенью вязкости.
Выпускная труба весьма крупная, что обеспечивает легкое прохождение перекачиваемых жидкостей без слипания. Радиальные нагрузки минимальные, что позволяет отлично работать с приложениями, имеющими низкий расход.
Буровые насосы NL активно применяются не только для добычи газо и нефтепродуктов. Их используют на электростанциях, в пищевой, бумажной промышленности, в черной металлургии. Агрегаты могут работать на теплостанциях, в химической промышленности и даже использоваться для муниципальных нужд. Такой широкий спектр использования буровых насосов говорит о том, что NL – это незаменимая техника для многих сфер деятельности.
Обратите внимание, что насосы этой серии не требуют уплотнения вала. Корпус агрегата выполнен их высокопрочных материалов, которые позволяют защитить «внутренние» механизмы от повреждений, попадания влаги. Узлы, которые больше всего подвергаются износу, заранее изготовлены из высокохромистого сплава, что обеспечивает долгий срок службы. Буровые насосы могут быть установлены не только на фундамент, но и на подвижную платформу, если этого требует технология.
