Двухпоршневой буровой насос У86МА2-Курсовая работа

В данном курсовом проекте проведены расчеты обсадных колонн, бурильных труб согласно методике расчета Куйбышевского ВНИИТнефть. Подобран тип буровой установки в зависимости отмаксимальных весов обсадных и бурильных колонн.
В соответствии с выбранным типом буровой установки и соответствующим ей буровым насосом просчитана гидравлическая программа бурения.
Проведена модернизация бурового двух поршневого насоса У86МА2.

1.1 Примечание для проектировщика

Для данной конструкции скважины:
- определить наружные диаметры обсадных колонн;
- просчитать каждую конструкцию обсадной колонны, удовлетворяющей условиям прочности, в соответствии с заданными градиентами давлений и выбранными Вами параметрами цементных растворов под каждую обсадную колонну;
- конструкцию обсадной колонны свести в таблицу, согласно данных Вам проектов;
- рассчитать конструкцию бурильной колонны, диаметры УБТ, длины УБТ, удовлетворяющей условиям прочности при роторном способе бурения;
- расчет конструкций обсадных и бурильных колонн вести согласно Методики расчета Куйбышевского ВНИИТнефть;
- тип буровой установки выбирать согласно максимальных весов обсадных и бурильных колонн;
- в соответствии с выбранным типом буровой установки и соответствующим буровым насосов просчитать гидравлическую программу бурения с шагом просчета в 100м. Результатом просчета гидравлики должно быть: диаметр втулки насоса, число двойных ходов насоса, число применяемых насосов, расход бурового раствора, перепад давления на выкиде насоса и в составляющих элементах циркуляционной системы.Результаты расчетов свести в таблицу согласно проекту.

Перечень графики:
1 Патентный поиск
2 Общее расположение бурового оборудования с характеристиками оборудования: вес каждого вида оборудования
3 Общий вид рассматриваемого Вами оборудования
4 Детализация

2 Буровой насос. История применения. Принцип действия

Буровой насос—насос, применяемый на бурильных установках с целью обеспечения циркуляции бурового раствора в скважине. Для промывки используется высокое давление, которое создаёт этот насос. Буровой насос бывает двух и трёхцилиндровый. Основное предназначение бурового насоса - это обеспечить циркуляцию бурового шлама и предотвратить его оседание в процессе бурения, а также подъём разбуриваемой породы на поверхность. Буровой насос очищает забой и скважину от породы.

На рисунке 2 изображен буровой насос У86МА2.

Рисунок 2 –Буровой насос У86МА2


2.1Классификация поршневых насосов

Поршневые насосы 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.

Поршневые насосы можно классифицировать следующим образом:

1)По способу приведения в действие:
- приводные, в которых поршень приводится в движение шатунно-кривошипным механизмом от отдельно расположенного двигателя, присоединенного к насосу при помощи той или иной передачи;
- прямого действия, в которых поршень насоса получает возвратно-поступательное движение при помощи штока непосредственно от поршня бескривошипной паровой машины, составляющей вместе с насосом один общий агрегат;
- ручные.

2)По роду органа, вытесняющего жидкость:
- поршневые, поршень которых имеет форму диска;
- плунжерные, поршень которых исполнен в виде длинного цилиндра;
- диафрагмовые, в которых перекачиваемая жидкость отделена от плунжера или поршня диафрагмой, а цилиндр заполнен рабочей жидкостью — маслом или эмульсией. Эти насосы предназначены для перекачивания жидкостей, содержащих твердые частицы.

3)По способу действия:
- одинарного действия;
- двойного действия;
- дифференциальные;

4) По расположению цилиндра:
- горизонтальные;
- вертикальные.

5)По числу цилиндров:
- одноцилиндровые;
- двухцилиндровые;
- трехцилиндровые;
- многоцилиндровые.

6)По роду перекачиваемой жидкости:
- обыкновенные (для перекачки холодной воды);
- горячие (для горячих жидкостей);
- кислотные;
- буровые (для перекачки глинистых растворов) и др.

7)По быстроходности рабочего органа:
- тихоходные, с числом двойных ходов поршня (плунжера) в минуту 40 - 80;
средней быстроходности, скорость вращения коренного вала которых составляет 80 - 50 об/мин;
- быстроходные, с числом двойных ходов поршня в минуту 150 - 350.

8) По величине подачи:
- малые (диаметр поршня D ≤ 50 мм);
- средние(D= 50 ÷150 мм;
- большие (D> 150 мм).

9)По величине развиваемого давления:
- малого давления;
- среднего давления;
- высокого давления.

2.2 Устройство поршневых насосов. Принцип действия


Рисунок 2.2.1 - Схема поршневого насоса одинарного действия

На рисунке 2.2.1 представлена схема горизонтального поршневого насоса одинарного действия. Он состоит из цилиндра 6, поршня 2 плотно пригнанного к стенкам цилиндра и движущегося возвратно-поступательно, и двух регулирующих клапанов — всасывающего 3 и нагнетательного 5. Снизу к корпусу присоединен всасывающий трубопровод 4 с приемной сеткой 1, предохраняющей насос от попадания в него посторонних предметов.
При повороте кривошипа 8 по стрелке со от 0° до 180° поршень 2 перемещаетсяв сторону увеличения объема цилиндра и образует разреженное пространство.
Всасывающий клапан 3 открывается и жидкость по всасывающей трубе 4, под действием атмосферного давления, устремляется из бассейна в цилиндр насоса.При обратном ходе поршня из правого крайнего положения влево, что соответствует повороту кривошипа от 180° до 360°, всасывающий клапан закрывается, а нагнетательный клапан 5 открывается и жидкость выталкивается в нагнетательный трубопровод 7.
Действие поршневого насоса за один оборот коренного вала можно расчленить на его составляющие: процесс всасывания, при котором происходит подъем жидкости из нижнего резервуара в цилиндр насоса, и процесс нагнетания, при котором жидкость вытесняется из цилиндра с энергией, достаточной для преодоления всех видов сопротивлений на напорной стороне насоса.

Предлагаю модернизацию уплотнения клапана бурового насоса У86МА2.
Цель модернизации обеспечение долговечности уплотнения клапана при работе с буровым раствором.
Модернизация заключается на основе авторского свидетельства RU №2223435 C2.
Данная модернизация позволила повысить долговечность работы в условиях при высоких нагрузках. Соответственно частота замены уплотнительного диска уменьшится, что является большим плюсом с точки зрения технико-экономического обоснования модернизации.