Фрагмент

Введение

Буровой насос служит для создания циркуляции промывочной жидкости, очищающей забой и передающей энергию турбине при турбинном способе бурения. В бурении в основном применяются поршневые насосы со сменными цилиндровыми втулками, позволяющие в определенных пределах изменять подачу насоса при постоянном числе ходов поршней в минуту. При неизмененной глубине бурения, конструкции скважины и бурильной колонны и качестве бурового раствора момент на приводном валу бурового насоса связан параболической зависимостью с частотой вращения этого вала. Постоянная параболы зависит от конструктивных данных насоса, диаметра применяемой втулки, параметров бурового инструмента и качества прокачиваемой жидкости.

В начале бурения скважины давление, создаваемое насосом, невелико. Однако по мере углубления скважины вследствие увеличения гидравлического сопротивления труб увеличивается и давление на выходе насоса, которое ограничено прочностью деталей насоса. Поэтому, начиная с определенной глубины скважины, подачу насоса приходится ограничивать. Частично эта задача решается при нерегулируемом электроприводе сменой цилиндровых втулок насоса, однако недоиспользование мощности при таком регулировании весьма существенно. Наилучшее использование мощности и работа на оптимальных технологических режимах возможны только при плавном регулировании частоты вращения привода.

Более полное использование мощности насосов при регулируемом приводе практически выражается в том, что, при том же максимальном допустимом давлении в нагнетательной системе подача насосов в абсолютном большинстве рейсов может быть выше, чем при нерегулируемом приводе. Благодаря этому при всех видах бурения улучшается очистка забоя, что ведет к увеличению механической скорости бурения, а также создается возможность дальнейшего увеличения скорости вследствие повышения нагрузки на долото. Одновременно возрастает проходка на долото, поскольку уменьшается степень повторного разрушения породы. В результате увеличения проходки на долото сокращается время спуска-подъема и ряда вспомогательных и подготовительно-заключительных операций.