8 800 250-01-54

E-mail: zakaz@promhimtech.ru (Для подачи заявки)

Насосы для перекачивания буровых растворов

Использование бурового раствора в процессе бурения позволяет очистить забой от выбуренной породы, осуществить транспортирование выбуренной породы из скважины и удерживать ее во взвешенном состоянии после прекращения циркуляции. Так же использование бурового раствора позволяет передать гидравлическую энергию на забойные двигатели и долото, предупреждает осыпи и обвалы, обеспечивает смазывающие и антикоррозионные действия на буровой инструмент, а так же охлаждает и смазывает долото в процессе бурения. Буровой раствор представляет из себя многокомпонентную дисперсную жидкость, состоящую из суспензионных, эмульсионных и аэрированный жидкостей, которые применяются для промывки скважин в процессе бурения. Для перекачивания буровых растворов используются насосы различных конструкций.

1. Центробежные насосы сухой установки.

Рисунок 1. Центробежный шламовый насос LC в разрезе

Как правило, в таких случаях применяются химические шламовые насосы. Данные агрегаты имеют одноступенчатую горизонтальную конструкция и выполнены из коррозионно и абразивостойких материалов. В зависимости от содержания механических примесей используются различные виды рабочих колес: открытые, канальные и свободновихревые. Данные насосы могут применяться и в полупогружной конструкции.

К достоинствам при использовании центробежных насосов можно отнести: — Высокий КПД; — Высокая надежность при эксплуатации; — Возможность подачи больших объемов жидкости; — Простота эксплуатации и технического обслуживания.

Недостатком при использовании насосов данного типа являются: — Склонность к кавитации; — Относительно небольшие показатели напора; — Низкий КПД при перекачивании вязких жидкостей.

2. Центробежные насосы погружного типа, а также сухой установки с возможностью затопления.

Рисунок 2. Внешний вид погружного насоса Flygt

Погружной насос представляет собой полностью погружаемый под уровень жидкости моноблок, состоящий из насосной части, соединенной с герметичным двигателем. В зависимости от вида перекачиваемой жидкости в конструкции насоса используются различные типы рабочих колес: свободновихревое, одно и многоканальное, диагональное с режущей кромкой, а так же колесо с режущим механизмом. В качестве уплотнения используется двойное торцовое уплотнение в масляной камере, что гарантирует отсутствие протечек перекачиваемой жидкости во внешнюю среду. По виду установки погружные насосы могут быть: вертикальные и горизонтальные; по способу установки: передвижные на лапах и стационарные с тросовой или штанговой направляющей. Некоторые агрегаты возможно использовать и в незатопленном положении посредством наличия рубашки охлаждения двигателя. В таком случае насос сухой установки может бесперебойно работать и в затопленном состоянии в случае аварии.

Достоинство погружных насосов: — широкое многообразие типов погружных насосов и их компонентов (рабочих колес) в зависимости от требуемых задач и перекачиваемых сред; — выбор насосов в зависимости от вида и способа установки; — небольшие габариты по сравнению с другими типами насосов; — быстрый и легкий доступ к агрегату; — возможность комплектовать агрегаты различными датчиками для мониторинга работы.

В качестве недостатков погружных насосов стоит отметить отграничение по температуре перекачиваемой жидкости (в большинстве случаев до 60 0С), связано с тем, что электродвигатель охлаждается самой перекачиваемой жидкостью.

3. Объемные насосы

Этот тип насосов можно разделить на несколько типов.

3.1 Винтовые насосы сухой установки

Рисунок 3. Винтовой насос РСМ

Данные насосы состоят из одного или нескольких винтовых роторов, которые вращаются внутри винтового статора. Ротор, как правило, выполняется из нержавеющей стали, а статор отливается из упругого эластомера. Геометрия и размеры этих частей таковы, что при установке ротора в статор создается двойная цепь герметичных полостей (ячеек). При вращении ротора в статоре ячейки перемещаются по спирали вдоль оси насоса, не меняя ни формы, ни объема. В результате осуществляется бережное перекачивание продукта от всасывающей до напорной части насоса, в ходе которого продукт не разрушается. Особенностью данного типа насосов является бесклапанная конструкция. Давление, создаваемое данными аппаратами, не зависит от скорости перекачивания. Такая конструкция позволяет использовать данный насос в качестве вертикального полупогружного агрегата, при этом угол его наклона можно менять.

Рисунок 4. Внешний вид вертикального винтового полупогружного насоса типа SP-V

Винтовые насосы обладают рядом неоспоримых преимуществ: — Низкошумная работа — Возможность перекачивания как деликатных, так и вязких продуктов — Высокая всасывающая и самовсасывающая способность — Постоянный непульсирующий поток — Простота технического обслуживания — Возможность перекачивания в обоих направлениях — Расход пропорционален рабочей скорости вращения — Минимальный износ К недостаткам винтовых насосов можно отнести: — Сложность и высокая стоимость работ по изготовлению — Отсутствует возможность регулировать рабочий объем — Повышенный износ при холостой работе

3.2 Перистальтические насосы.

Принцип действия такого насоса основан на передавливании эластичной трубки каким-либо механическим органом, например катящимися по окружности роликами, которые проталкивают жидкость на выход насоса. Различают трубчатые (деформируемый элемент-однородная трубка) и шланговые насосы (деформируемый элемент — многослойный шланг, для прочности усиленный кордом).

Рисунок 5. Перистальтический насос серии DX в разрезе

По исполнению корпуса такие агрегаты могут быть моноблочными (все элементы находятся в одном корпусе-кожухе) и модульные (модули соединены между собой, но корпус отсутствует). Количество роликов определяет равномерность потока жидкости и варьируется от двух до восьми. От вида материала трубки насоса зависит срок его службы, а от внутреннего диаметра – производительность насоса. К основным достоинствам перистальтических насосов можно отнести: — Простое обслуживание и небольшое время простоя благодаря быстрой смене шланга, занимающей всего несколько минут — Конструкция без уплотнений: отсутствие дорогостоящих уплотнений для замены и отсутствие расходов на промывку — Низкие требования энергопотребления благодаря низкой стоимости работы — Универсальность (один насос для множества задач : перекачивание, дозирование, опорожнение) — Самовсасывание — Высокий подъём всасывания — Реверсивность — Возможность функционирования насухо без дополнительного защитного оборудования — Отсутствие уплотнений — Всего одна изнашиваемая и смачиваемая часть — шланг. Среди недостатков при использовании оборудования такого типа можно выделить: — Ограничение по температуре перекачиваемой среды, обусловленной термостойкостью материала эластичной трубки, для распространённых силиконовых резин от 0 до 90 °С — Ограничение по давлению (для трубочного перистальтического насоса максимальное давление 7 атм, для шлангового перистальтического насоса — до 16 атм) — Ограничения по перекачиваемым средам. Трубки для высокоагрессивных сред, например минеральных концентрированных кислот очень дорогие. — Падение производительности при работе с высоковязкими средами.

3.3 Поршневые насосы.

Поршневые насосы являются разновидностью объемных насосных установок, где жидкость перемещается вытеснителями, выталкивающими ее из статичных рабочих камер. Рабочая камера поршневого насоса это замкнутое пространство, которое поочередно сообщается с входом/выходом насоса. Вытеснитель это рабочий орган насосной установки, осуществляющий вытеснение вещества.

Рисунок 6. Поршневой насос серии RDP в разрезе

Принцип работы поршневого насоса основывается на возвратно-поступательном движении его рабочего органа, действующего как гидравлический пресс. При этом в конструкции такой машины, в отличие от классических гидравлических устройств, присутствует механизм клапанного распределения. Основные разновидности и типы поршневых насосов. По виду рабочего органа, обеспечивающего вытеснение жидкости: — Поршневые (поршень имеет дисковую форму) — Плунжерные (цилиндрическая форма) — Диафрагмовые (между перекачиваемой жидкостью и поршнем установлена диафрагма). По способу действия: — Насос одинарного действия (недостаток – пульсация) — Насос двойного действия (более равномерно подает жидкость, благодаря наличию двух камер) — Дифференциальный насос (так же имеет две камеры, но вторая камера не имеет клапанов). По расположению поршневые насосы бывают – горизонтальные и вертикальные, оснащены одним, двумя, тремя и более цилиндрами. Такие насосы получили широкое применение в буровых установках для подачи и циркуляции бурового раствора, благодаря ряду преимуществ. Достоинства поршневых насосов: — Простота и надежность конструкции — Независимость подачи жидкости от напора, что делает возможным их применение как насосов дозаторов — Высокий КПД (выше, чем у центробежных насосов) — Большие показатели напора — Тихоходность. Из недостатков данного типа насосов стоит отметить небольшую производительность и неравномерность подачи.