принцип действия бурового насоса

Принцип действия бурового насоса
Буровой насос – это сердце любой буровой установки, непрерывно питающее энергией процесс бурения скважин. Представьте себе мощный, неутомимый сердцебиение земли, постоянно подающее буровой раствор в скважину. Без него бурение невозможно, ведь именно он выполняет множество важнейших функций: выносит на поверхность выбуренную породу, охлаждает и смазывает буровой инструмент, а также создает необходимое давление в скважине, предотвращая обвалы и обеспечивая стабильность. А как же он это делает?
1. Всасывание и нагнетание: работа плунжерной пары
В основе работы большинства буровых насосов лежит принцип возвратно-поступательного движения плунжера внутри цилиндра. Представьте себе медицинский шприц, только в гигантском масштабе. Плунжер, двигаясь вперёд-назад, создаёт вакуум, всасывая буровой раствор из приёмного резервуара. Затем, при обратном ходе, плунжер выталкивает раствор под высоким давлением через нагнетательный трубопровод прямо в скважину. Это движение плунжера обеспечивается мощным кривошипно-шатунным механизмом, приводимым в действие двигателем – обычно дизельным или электрическим. Чем больше ход плунжера и частота его колебаний, тем выше производительность насоса.
2. Кремниевые клапаны: одностороннее движение
Чтобы буровой раствор двигался только в одном направлении – от всасывающего патрубка к нагнетательному, – используются специальные клапаны. Они представляют собой своеобразные заслонки, открывающиеся только в сторону движения раствора. Как только плунжер начинает двигаться вперёд, всасывая раствор, открывается всасывающий клапан, а нагнетательный закрывается. При обратном ходе плунжера, наоборот, открывается нагнетательный клапан, и раствор под давлением устремляется в скважину, а всасывающий клапан надёжно перекрывает обратный поток.
3. Регулирование давления: контроль процесса
Производительность и давление бурового насоса должны постоянно контролироваться и регулироваться в зависимости от условий бурения. Это осуществляется с помощью специальных регулирующих клапанов и приборов, позволяющих оператору изменять частоту хода плунжера и, следовательно, подачу раствора. Контроль давления критически важен для поддержания стабильности скважины и предотвращения аварийных ситуаций. Правильная настройка работы бурового насоса – это залог успешного и безопасного бурения.