Буровые установки для колонкового бурения. Насосы для примывки скважин

Колонковое бурение производится часто с промывкой глинистым раствором, который всегда содержит песок. Поэтому "буровые насосы" должны рассчитываться на перекачку вязкой жидкости, содержащей песок.

В разведочном бурении применяются приводные поршневые насосы:

• двух- или трехплунжерные простого действия;
• двухцилиндровые горизонтальные поршневые с цилиндрами двойного действия.

Чаще применяются горизонтальные поршневые насосы и особенно типа ЗИФ-200/40.

Этот насос состоит из двух блоков, установленных на салазках, механического и гидравлического. Привод насоса осуществляется от индивидуального двигателя или от трансмиссии при помощи плоскоременной или клиноременной передачи. Пуск и остановка насоса осуществляется с помощью фрикциона, встроенного в приводной шкив. Приводной вал и шатунно-кривошипный механизм установлены в раме привода насоса. От приводного вала через пару цилиндрических зубчатых колес вращение передается коленчатому валу, который через два шатуна сообщает возвратно-поступательное движение двум штокам и поршням. Для равномерности подачи жидкости кривошипы коленчатого вала повернуты один относительно другого на 900. Совершая возвратно-поступательное движение, поршни засасывают и нагнетают жидкость. Жидкость всасывается через всасывающий рукав. Нагнетание жидкости осуществляется через нагнетательный шланг и промывочный сальник. Всасывание и нагнетание жидкости происходит через всасывающие и нагнетательные клапаны. На верхней части корпуса клапанов устанавливается воздушный колпак, предназначенный для более равномерной подачи жидкости. К верхней части воздушного колпака присоединяется манометр. В нагнетательную линию включается предохранительный клапан, ограничивающий давление насоса, и трехходовой кран для регулирования подачи жидкости путем сброса части ее в приемный бак. Для предохранения крейцкопфных камер от глинистого раствора на штоках установлены отражательные кольца.

В цилиндры насосов запрессованы втулки, легко заменяемые при износе. Цилиндровые втулки делаются разных внутренних диаметров для изменения производительности и давления насоса. Поршни насосов снабжаются уплотняющими резиновыми кольцами (манжетами).

Высота всасывания, особенно при промывке скважин глинистым раствором, должна быть по возможности меньше.

К насосу присоединяются всасывающий и нагнетательный рукава. Всасывающий рукав изготовляется из резины, покрытой холщевой прокладкой с проволочной спиралью. Оба рукава имеют резиновые мягкие манжеты. Один конец рукава плотно, при помощи хомутиков, крепится на всасывающий штуцер насоса, а на другой конец надевается приемный клапан - храпок. Назначение храпка - предохранять приемную линию насоса от засорения, а также поддерживать в приемной линии столб жидкости между резервуаром и всасывающими клапанами насоса, для чего храпок снабжается обратным клапаном.

Нагнетательный шланг состоит из внутреннего резинового слоя, обернутого прорезиненными прокладками, и наружного резинового слоя. Один конец нагнетательного шланга присоединяется к нагнетательному штуцеру насоса, а другой надевается на приемный патрубок сальника или вертлюга-сальника. Концы шланга зажимаются крепежными хомутиками. Шланги необходимо оберегать от загрязнения смазочными материалами, керосином, бензином и пр. Они должны быть удалены от нагревательных приборов на расстояние не менее 1 м.

Нагнетательный шланг должен быть рассчитан на максимальное давление насоса. Длина нагнетательного шланга может быть 10 - 20 м (в зависимости от длины свечи).

Промывочный сальник предназначен для соединения вращающейся колонны труб с невращающимся нагнетательным рукавом. Поэтому каждый сальник состоит из невращающегося узла, соединенного со шлангом, и вращающегося узла, соединенного с верхней частью колонны бурильных труб. Поскольку жидкость протекает через ствол сальника под высоким давлением, сальник должен иметь надежные уплотнения.

При глубоком колонковом бурении сальник используется также для поддержания верхней части колонны бурильных труб в натянутом состоянии. Такой сальник называется вертлюгом-сальником.

Вертлюг-сальник отличается от обыкновенного сальника тем, что его вращающаяся часть подхватывается серьгой. Для уменьшения трения между вращающимся корпусом и неподвижной серьгой включается упорный шариковый подшипник.

Грузоподъемность вертлюгов-сальников для колонкового бурения должна быть больше веса колонны бурильных труб. На буровой всегда надо иметь два сальника с полным набором ключей.