Буровые насосы

Основные параметры насосов, предназначенных для различных видов буре­ния и выпускавшихся в России, регламентированы ГОСТ 6031-76, в ко­тором предусмотрен ряд типоразмеров. Члены ряда характеризуются мощностью, наибольшим давлением и наибольшей подачей.

Полезная мощность стандартных насосов, используемых в эксплуатацион­ном и глубоком разведочном бурении, составляет 150 - 750 кВт, наибольшее давление 15 - 32 МПа, наибольшая подача 18 - 45 л/с. Среди насосов этой группы наиболее распространены кривошипные двухпоршневые насосы двустороннего действия. Типичный представитель - насос марки У8-6М (N_П = 500 кВт), выпус­каемый Уралмашзаводом.

Особенности приводной части насоса - чугунная станина и сварнолитой вал с двумя эксцентриками, расположенными по обе стороны от зубчатого колеса. Такая конструкция позволяет уменьшить расстояние между рядами насоса.

Устройство более мощных насосов У8-7 и У8-7М аналогичное и отличается лишь конструктивными решениями. В частности, станина выполнена сварной (что облегчает машину), а конструкция эксцентрикового вала изменена.

У некоторых буровых насосов (У8-3. У8-4 и др.) приводной механизм построен по иной схеме. В качестве коренного служит кривошипный вал, имеющий конце­вые съемные кривошипы, а зубчатое колесо помещено непосредственно между двумя коренными подшипниками. Такая схема позволяет применять опоры каче­ния небольшого диаметра во всех подшипниках, включая и мотылевые. Недо­статком является большое расстояние между осями рядов машин, что приводит к увеличению ее ширины и массы. Кроме того, замена подшипника коренного вала связана с необходимостью снимать кривошип. Подшипники, воспринимаю­щие силы, действующие на коренной вал со стороны шатунов, расположены на небольшом расстоянии друг от друга ипотому сильно нагружены. При такой схеме клапаны помещают между цилиндрами, что затрудняет их замену.

Отличие насоса марки БрН-1, выпускаемого волгоградским заводом «Бар­рикады», заключается в том, что коренной вал пальцевой конструкции. В этом приводном механизме, так же как в предыдущем, мотылевые головки шатуна небольшого размера и доступны для обслуживания, но расстояние между рядами механизма уменьшено.

В последние годы все большее применение находят трехпоршневые насосы одностороннего действия, о преимуществе которых при действии высоких дав­лений указывалось в § 6.1. Насосы этой группы при тех же технических показа­телях легче, чем двухпоршневые, примерно на 25 - 30%, и более компактны, что особенно важно в условиях, когда площадь для насосной станции ограничена (на плавучих, островных и эстакадных буровых установках). Это достигнуто за счет увеличения частоты ходов поршней в 2 - 2, 5 раза и уменьшения длины хода в 1, 5 - 2 раза (в зависимости от мощности насоса). Благодаря большей рав­номерности подачи и меньшему объему Vs для насосов этого типа требуется пневмокомпенсатор меньшего объема, но при этом необходим подпорный центробежный насос, обеспечивающий нормальное всасывание жидкости. Смен­ные части трехпоршневых насосов более легкие, чем у двухпоршневых той же мощности: цилиндровые втулки - за счет уменьшения длины хода и незави­симости их внешнего диаметра от диаметра расточки корпуса, поршни - за счет одностороннего действия, а клапаны - благодаря увеличению скорости жидкости, что оказывается возможным при наличии подпорного насоса.

Полезная мощность стандартных насосов для геологоразведочного бурения на нефть и газ находится в диапазоне 6 - 100 кВт, а максимальное давление 1, 6 - 16 МПа. К данной группе относятся двухпоршневые насосы двухстороннего действия 9 МГр (N_n = 77 кВт) и 11Гр (N_п = 24 кВт) с эксцентриковым корен­ным валом. От этих насосов, построенных по «классической» схеме, отличаются быстроходные легкие насосы ВНИИНефтемаш Б5/100, Б7/40, БЗ/25, БЗ/10. Это - трехплунжерные насосы одностороннего действия с эксцентриковым валом, лучше отвечающие требованиям, предъявляемым к транспортабельным установкам.