книги / Поршневые буровые насосы

в скважине составляют 178 кгс/см2* Используя техническую ха­ рактеристику насоса У8-6М при различных диаметрах сменных цилиндровых втулок и числах двойных ходов поршня в единицу времени, нетрудно вычислить по точкам и нанести на график в системе координат /г, р значения функции р = ср(/г) в виде семей­

на графике.

Видно, что при диаметре цилиндровых втулок d=130 мм ре­ сурс поршней равен всего 30 ч, что вполне отвечает практике эксплуатации при особенно тяжелых условиях работы насоса на утяжеленном промывочном растворе и при высоком давлении нагнетания. Однако при переходе на больший диаметр поршня —

Ограничительная кривая рт ах для насоса У8-6М на графике по­ казывает, что поршни еще большего размера можно применять на насосе У8-7М, так как нагрузка по штоку насоса У8-6М в поле графика за пределами кривой рШах превосходит допустимые пре­ делы. Использование насоса У8-7М позволяет достичь сроков службы поршней 50 и 60 ч при числе двойных ходов соответст­

втулки диаметром 140 мм при сохранении числа двойных ходов поршня в 1 мин (процесс п = idem) увеличивает давление нагне­ тания до 165 кгс/см2 и снижает срок службы поршней до 48 ч.

При сохранении постоянной величины подачи и уменьшении

43 в 1 мин и увеличении давления нагнетания до 120 кгс/см2.

В практике эксплуатации поршневых буровых насосов до на­ стоящего времени еще не всегда можно плавно изменять числа двойных ходов поршня в единицу времени, так как не достаточно применяются регулируемые силовые агрегаты. Поэтому регулиро­ вание подачи насоса установкой сменных цилиндровых втулок другого диаметра дает значительные скачкообразные изменения подачи и давления, не позволяя использовать преимущества гиб­ кого регулирования, исходящего из физических основ происходя­ щих явлений, учитывающего, в частности, закономерные непре­ рывные изменения статистических показателей времени безотказ­

* Д а н и е л я н А. А. Основные направления проектирования оборудования для бурения глубоких скважин. М., «Недра», 1967, с. 176.

ной работы насоса в процессе бурения при изменении давления нагнетания.

Возможность плавного регулирования силовой установки из­ менением скорости вращения приводного вала позволяет управ­ лять долговечностью сменных деталей и получать продолжитель­ ность безотказной работы насоса, отвечающую требованиям тех­ нологии бурения (при правильном выборе насосов).

Возможность увеличения времени безотказной работы насоса при уменьшении числа двойных ходов поршня в единицу времени объясняет наблюдающийся в промышленности процесс замены маломощных насосов крупными машинами, обеспечивающими необходимую интенсивность промывки на сниженном числе двой­ ных ходов поршня в 1 мин при максимальном диаметре поршня,, соответствующем давлению нагнетания.

Возможность изучения безотказности насосов при различных эксплуатационных режимах дополняет и развивает существующие представления, которые не позволяли дать количественную оценку процессов и учитывать изменения сроков службы деталей при регулировании.

Применявшиеся ранее критерии расчета на бескавитационное всасывание, безударную посадку клапанов и ограничение степени неравномерности давления нагнетания дополнены критерием без­ отказности насоса в течение заданного времени пребывания доло­ та на забое скважины.

Общая теория поршневых насосов, дополненная отдельными новыми результатами и использовавшаяся до настоящего времени для расчета и проектирования поршневых буровых насосов, давала возможность получить их паспортные параметры — подачу, дав­ ление нагнетания, к. п. д. \ демонстрируемые при кратковременном контрольном испытании. Применение метода повторения отрабо­ танных образцов, практические знания заводских конструкторов и отдельных исследователей, а также существенные поправки, вно­ симые потребителями, позволяли создавать затяжным и дорого­ стоящим эмпирическим путем поршневые буровые насосы, удов­ летворяющие в большей или меньшей степени существующую в них потребность.

В данной книге сделана попытка обобщить практический опыт отечественного нефтебурового насосостроения и результаты но­ вейших исследований, относящихся к поршневым буровым насо­ сам, с целью обоснования и разработки самостоятельной теории поршневого бурового насоса. Эта теория представляет собой со­ вокупность выводов, позволяющих проектировать и изготовлять поршневые буровые насосы, отвечающие предъявляемым к ним современным требованиям при длительной эксплуатации, и пра­ вильно выбирать эксплуатационные режимы.

1 Поршневые буровые насосы. Тр. Гипронефтемаш. Вып. 3(13). М., «Недра», 1967.