Автономная система орошения поршневых штоков бурового насоса НБ - 125

СПИСОК ТАБЛИЦ 4
СПИСОК РИСУНКОВ 5
Введение 6
Глава 1. Информационный – патентный обзор 8
1.1.Производимые буровые насосы для нефтяной отрасли 8
1.2. Классификация поршневых насосов 11
1.3 Устройство поршневых насосов и принцип их действия 15
1.4 Преимущества и недостатки поршневых насосов 17
1.5.Общие сведения о буровом насосе НБ – 125. 18
1.6.Патентный обзор систем орошения штоков бурового насоса 23
1.7.Анализ систем орошения деталей 27
Глава 2. Разработка автономной системы очистки поршневых штоков бурового насоса. 31
2.1.Система подачи смазывающе – охлаждающей жидкости 31
2.2.Система отвода использованной жидкости. 35
Глава 3. Расчеты, подтверждающие работоспособность и надежность конструкции 37
3.1 Расчет основных параметров насоса 37
3.2 Определение основных размеров приводной части насоса 40
3.3 Основные размеры гидравлической части насоса 43
3.4.Расчет на прочность гидравлической части насоса 46
3.5 Расчет, подтверждающий надежность конструкции 48
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 49
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 50

Весь текст будет доступен после покупки

Благодаря простоте и надежности работы поршневые насосы нашли широкое применение в нефтяной, газовой и нефтехимической отраслях промышленности, все основные технологические процессы которых связаны с перекачкой по трубопроводам различных жидкостей — нефтей, нефтепродуктов, сжиженных газов, воды, глинистых растворов, химических реагентов и др.
В бурении нефтяных и газовых скважин поршневые насосы нашли исключительное применение. Они используются для создания циркуляции глинистого раствора или воды в скважине.
В добыче нефти поршневые (плунжерные) насосы используются главным образом для извлечения нефти из скважины, перекачки воды и высоковязкой нефти по трубопроводам, гидравлического разрыва пластов, нагнетания воды в пласт.
Поскольку в нефтяной промышленности нет ни одного участка, где не использовались бы насосы, дальнейшее улучшение их технико-экономических показателей остается основной проблемой нефтяной промышленности. Сохранение при работе высокого коэффициента полезного действия или полное использование установленной мощности рассматриваемых гидравлических машин является одной из важнейших задач обслуживающего персонала. Она может быть выполнена только при хорошем знании теории и правил эксплуатации насосов.

Весь текст будет доступен после покупки

Глава 1. Информационный – патентный обзор
1.1.Производимые буровые насосы для нефтяной отрасли
Буровые насосы предназначены для нагнетания в скважину бурового раствора с целью очистки забоя и ствола от выбуренной породы и выноса ее на поверхность, охлаждения долота, приведения в действие забойных двигателей гидравлического типа.
Исходя из назначения и условий эксплуатации, к буровым насосам предъявляют следующие основные требования:
- подача насоса должна быть регулируемой в пределах, обеспечивающих эффективную промывку скважины;
- мощность насоса должна быть достаточной для промывки скважины и привода забойных гидравлических двигателей;
- скорость промывочной жидкости на выходе из насоса должна быть равномерной для устранения инерционных нагрузок и пульсаций давления, вызывающих осложнения в бурении, дополнительные энергетические затраты и усталостные разрушения;
- насосы должны быть приспособлены для работы с абразиво - и маслосодержащими коррозионно - активными промывочными растворами различной плотности;
- узлы и детали, контактирующие с промывочным раствором, должны обладать достаточной долговечностью и быть приспособленными к удобной и быстрой замене при выходе из строя;
- крупногабаритные узлы и детали должны быть снабжены устройствами для надежного захвата и перемещения при ремонте и техническом обслуживании;
- узлы и детали приводной части должны быть защищены от промывочного раствора и доступны для осмотра и технического обслуживания;
- насосы должны быть приспособлены к транспортировке в собранном виде на далекие и близкие расстояния и перемещению в пределах буровой;
- конструкция насосов должна допускать правое и левое расположение двигателей насосного агрегата;
- надежность и долговечность насосов должны сочетаться с их экономичностью и безопасностью эксплуатации ;
Устройство бурового насоса.
Насос состоит из двух основных, функционально связанных составных частей: гидравлической и механической, смонтированных на общей раме.
Гидравлическая часть включает: гидравлический блок с размещенными попарно входным и выходным клапанами, цилиндропоршневую группу, блок охлаждения цилиндропоршневой группы, пневмокомпенсатор и предохранительный клапан.
Механическая часть включает: редуктор, корпус с узлами системы смазки, блок распределения, кривошипно-ползунный механизм, трансмиссионный вал и приводной шкив.
Буровой насос устроен из пары основ. Это неотъемлемые части одного механизма, которые обеспечивают правильную работу насоса. На общей раме собрана механическая часть насоса, но она взаимодействует и с гидравлической. В механическую часть входит корпус, оснащённый узлами смазочной системы, редуктора, распределительного блока, кривошипно-ползунного механизма, трансмиссионного вала и приводного шкива.
В гидравлическую же часть входит гидравлический блок с входными и выходными клапанами, расположенными попарно, цилиндропоршневой группы, блока охлаждения группы цилиндров и поршней, пневмокомпенсатора и, конечно, предохранительного клапана.
Общий принцип действия любого бурового насоса заключается в следующем – через трансмиссию двигателя к коренному валу, который снабжён кривошипным механизмом с шатунами, соединёнными крейцкопфом, передаётся вращательное движение. Кривошипный механизм и шатуны делают вращательное движение вала возвратно-поступательными движениями крейцкопфа, а также штока и поршня. Двигаясь в цилиндре, поршень, благодаря клапанам, образует давление, под которым всасывается буровая жидкость. При этом, когда происходит движение влево, закрывается всасывающий клапан, но затем, при повышении давления в трубопроводе, клапан открывается и раствор выходит. Затем процесс повторяется снова и снова.
Хорошо отвечают технологическим требованиям трёхпоршневые насосы, действующие односторонне. Двусторонний насос с двумя цилиндрами, действует не настолько мощно, как насос с тремя цилиндрами. Односторонний и гораздо более мощный насос предоставляет гораздо более равномерную подачу бурового раствора. Также их положительные качества состоят в том, что на таких насосах происходит более лёгкая смена быстроизнашивающихся деталей, что очень удобно в работе. Быстрота замены и лёгкость самого материала делают такие насосы еще более удобными для эксплуатации.
Характеристики бурового насоса.
У каждого вида бурового насоса есть свои достоинства и недостатки. Поэтому стоит рассмотреть и двухпоршневой насос более подробно. Это устройство, которое предназначено для работы в противофазе, что способствует оптимальной передаче буровой жидкости. Равномерное обеспечение жидкостью осуществляется при помощи специального мембранного компенсатора. Обычно редуктор вмонтирован в насос и имеет зубчатый вид. Вращающая часть характеризует насосы на электрической тяге(также они могут иметь и двигатель внутреннего сгорания), которая направлена в редуктор с клиноременной передачей.
Как правило, это очень объёмные виды насосов, которые могут также обладать и всасывающей функцией. Но в таблицах параметров насосов эту характеристику, обычно вписывают как допустимую высоту всасывания в параметрах вакуума.
Эти насосы предназначены для промывания и откачки жидкости, и делятся на три типа - штанговые, винтовые и скважинные насосы. Такие конструкции, как правило, кроме всех прочих агрегатов и устройств, оснащены различным электрооборудованием и кабельными линиями. Такую кабельную линию вместе с агрегатом и опускают в скважины, посредством насосно-компрессорных трубопроводов. Подключенная к такой конструкции наземная часть представляет собой трансформаторную подстанцию и аппаратуру, которая служит для пуска и отладки оборудования и агрегатов[6].
Винтовые насосы имеют около тридцати восьми различных типов исполнения. Они зависят от того, как соединены секции, от входного модуля и конструкции рабочих колес. Разные виды насосов используются в различных областях промышленности, но особенно важными их
качество и технологичность, является именно для нефтедобычи, где используются именно такие насосы, какие выгодны именно в той области.
1.2. Классификация поршневых насосов
Поршневые насосы служат для преобразования механической энергии двигателя в механическую энергию перекачиваемой жидкости. Они сообщают жидкости, проходящей через них, энергию, необходимую для преодоления сил сопротивлений, возникающих в самом насосе, по длине трубопровода, в местах изменения сечения потока и направления движения жидкости, а также для преодоления силы инерции и статической высоты, на которую требуется поднять жидкость.

Весь текст будет доступен после покупки

1 СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки».
2 СНиП 41-01-2003. Строительные нормы и правила РФ. Отопление, вентиляция и кондиционирование.
3 Технология переработки нефти. В 2-х частях. Часть первая. Первичная переработка нефти / Под ред. О.Ф. Глаголевой, В.М. Капустина. - М.: Химия, Колос, 2005. - 400 с.
4 Абузова, Ф.Ф. Техника и технология транспорта и хранения нефти и газа / Ф.Ф. Абузова, Р.А. Алиев, В.Ф. Новосёлов. - М.: Недра, 1992. - 320 с.
5 Анурьев В.И., Справочник конструктора машиностроителя. Т.1, 2, 3. М.: Машиностроение, 1978 – 1846 с.
6 Анурьев В.И., Справочник конструктора машиностроителя. Т.1, 2, 3. М.: Машиностроение, 1978 – 1846 с.
7 Бурение нефтяных и газовых скважин \ Ю. М. Басаргин, А. И. Булатов, Ю. М. Проселков. Учеб. пособие для вузов. – М.: ООО «Недра – Бизнесцентр», 2002. – 632 с.: ил.
8 Буровое оборудование: В. Ф. Абубакиров, В. А. Архангельский, Ю. Г. Буримов, И. Б. Малкин, А. О. Жежлумов, Е. П. Мороз. Справочник: В 2 – х т. – М.: Недра, 2000, 494с.
9 Буровые машины и механизмы \ В. А. Лесецкий, А. Л. Ильский. Учебник для механиков 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1980, 391 с.
10 Гидравлика буровых насосов, М.А. Караев,-М.: Недра 200, 208с.

Весь текст будет доступен после покупки