I. Буровые насосы для бурения
Буровые насосы играют крайне важную роль в процессе бурения. Проще говоря, они отвечают за закачку бурового раствора с поверхности на забой скважины через бурильные трубы, а затем за циркуляцию раствора, содержащего шлам, обратно на поверхность. Хотя этот цикл кажется простым, он имеет множество важных функций. На забое скважины раствор охлаждает и смазывает долото, продлевая срок его службы. Одновременно раствор использует собственное давление для балансирования пластового давления, предотвращая опасные ситуации, такие как газонефтепроявления. Кроме того, он оперативно выносит разрушенные долотом породные частицы из ствола скважины, обеспечивая бесперебойное проведение буровых работ. Без преувеличения можно сказать, что без стабильной работы буровых насосов бурение станет невозможным.
II. Принцип работы буровых насосов
Принцип работы буровых насосов основан на простой, но продуманной конструкции. Возьмем в пример распространенный поршневой буровой насос: он состоит из силовой части и гидравлической части. Силовая часть приводит во вращение коленчатый вал через электродвигатель или другой привод, преобразуя вращательное движение в возвратно-поступательное движение шатуна и поршня. При движении поршня назад в цилиндре гидравлической части создается разрежение, и раствор под атмосферным давлением поступает в цилиндр через всасывающий клапан. При движении поршня вперед раствор в цилиндре сжимается, давление повышается, что приводит к открытию нагнетательного клапана. Раствор выталкивается из цилиндра и транспортируется по трубопроводу в бурильную колонну. Этот процесс напоминает использование шприца для забора и выталкивания жидкости, но масштабы насоса значительно больше, давление выше, а работа непрерывна.
Плунжерные буровые насосы аналогичны поршневым, но вместо поршней используют плунжеры. Уплотнение между плунжером и гильзой цилиндра более совершенное, что позволяет выдерживать более высокое давление, делая их пригодными для бурения глубоких скважин с жесткими требованиями к давлению. Диафрагменные насосы разделяют рабочую камеру диафрагмой на верхнюю и нижнюю части. Возвратно-поступательное движение диафрагмы обеспечивает всасывание и нагнетание раствора. Этот тип насосов обладает превосходной герметичностью и особыми преимуществами при транспортировке высококоррозийных растворов.