Насосный агрегат для нагнетания абразивного бурового раствора

Насосный агрегат для нагнетания абразивного бурового раствора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

НАСОСНЫЙ АГРЕГАТ ДЛЯ НАГНЕТАНИЯ АБРАЗИВНОГО БУРОВОГО РАСТВОРА, содержащий два контура циркуляции разнородных жидкостей, взаимодействующих между собой посредством разделительных камер с перегородками. причем контур циркуляции чистой жидкости включает насос высокого давления и распределительный узел,а контур циркуляции абразивного бурового раствора включает всасывающие и нагнетательные клапаны, отличающийс я тем, что, с целью повьпиения работоспособности и излосостойкости агрегата за счет исключения смешивания двух разнородных жидкостей при обеспечении равномерной подачи бурового раствора, контур циркуляции чистой жидкости снабжен вторым распределительньи узлом и единым блоком управления распределительными узлами, г каждый из которых гидравлически связан с разделительными камерами, перегородки которых выполнены эластичными , а контур циркуляции бурового раствора снабжен насосом низкого давления.

СОЮЗ COBETCHHX

И И Ь

РЕСПУБЛИН

„SU„„113507

1, Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ЬВТСЕСИСИУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3593791/22-03 (22) 17.05.83 (46) 15.09.84. Бюл. Ф 34 (72) Я.С. Аитов, Ю.И. Коваленко, В.И. Липатов и А.И. Литвинов (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт буровой техники (53) 62-82(088.8) (56) 1.,Авторское свидетельство СССР

Ф 334401, кл. F 04 В 15/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 918504, кл. F 04 В 15/02, 1980 (прототип). (54)(57) НАСОСНЫЙ АГРЕГАТ ДЛЯ НАГНЕТАНИЯ АБРАЗИВНОГО БУРОВОГО РАСТВОРА, содержащий два контура циркуляции разнородных жидкостей, взаимодействующих между собой посредством разделительных камер с перегородками, 3659 Е 21 .В 21/08 F 04 В 15 02 причем контур циркуляции чистой жидкости включает насос высокого давления и распределительный узел,а контур циркуляции абразивного бурового раствора включает всасывающие и нагнетательные клапаны, о т л и ч а ю щ и й. с я тем, что, с целью повышения работоспособности и износостойкости агрегата за счет исключения смешивания двух разнородных жидкостей при обеспечении равномерной подачи бурового раствора, контур циркуляции чистой жидкости снабжен вторым распределительным узлом и единым блоком управления распределительными узлами, каждый из которых гидравлически связан с разделительными камерами, перегородки которых выполнены эластичными, а контур циркуляции бурового раствора снабжен насосом низкого давления. С

1 11135

Изобретение относится к бурению скважин и касается насосов для перекачки абразивного бурового раствора.

Известно устройство для перекачивания абразивных жидкостей и шламов, содержащее насос, два контура цирку"

5 ляции разнородных жидкостей, взаимо" действующих между собой через разделительные камеры, и золотниковый распределитель для переключения разделительных камер (11.

Недостатками этого устройства в условиях бурения являются прерывистая подача абразивной жидкости при пере" ключении золотникового распределителя, что приводит к неравномерности течения жидкости в скважине и пульса цни, давления, а также быстрый износ уплотнений насоса, поскольку абразив попадает в чистую жидкость вследствие ненадежного разделения сред.

Известен насосный агрегат для нагнетания абразивного раствора, содержащий два контура циркуляции разнородных жидкостей, взаимодейст25 вующих между собой посредством разделительных камер с перегородками, причем контур циркуляции чистой жидкости включает насос высокого давления и распределительный узел, а контур циркуляции абразивного бурового раствора — всасывающие и нагнетательные клапаны 2 .

В данной конструкции решается задача по повышению надежности разделения двух разнородных средств, одна- З5 ко не исключено попадание частиц из абразивного раствора в чистую жидкость, кроме этого распределитель обеспечивает пульсирующую подачу,что приводит к пульсации давления в сква""О жине.

Цель изобретения — повышение работоспособности и износостойкости агрегата за счет исключения смешивания двух разнородных жидкостей при обеспечении равномерной подачи бурового раствора.

Указанная цель достигается тем, что в насосном агрегате для нагнетания абразивного бурового раствора, 50 содержащем два контура циркуляции разнородных жидкостей, взаимодействующих между собой посредством разде. лительных камер с перегородками, причем контур циркуляции чистой жид- 55 кости включает насос высокого давления и распределительный узел, а контур циркуляции абразивного бурового

07 3 раствора включает всасывающие и нагнетательные клапаны, контур циркуля ции чистой жидкости снабжен вторым распределительным узлом и единым бло ком управления распределительными узлами, каждый из которых гидравлически связан с разделительными камерами, перегородки которых выполнены эластичными, а контур циркуляции бурового раствора снабжен насосом низкого давления.

На фиг.1 показана схема предлагаемого насосного агрегата для нагнетания бурового раствора; на фиг.2— схема электронного блока управления распределительными устройствами.

Насосный агрегат состоит из двух контуров циркуляции для разнородных жидкостей (чистой и абразивного бурового раствора) . Контур циркуляции чистой жидкости включает в себя насос 1 высокого давления, который .осуществляет подачу чистой жидкости к распределительным. устройствам 2 и 3, с единым электронным блоком управления ч. Распределительные устройства 2 и 3 непосредственно соединены с разделительными камерами 5 и 6, внутри которых установлены эластичные перегородки 7 и 8, обеспечивающие взаимодействие между собой дв.х контуров циркуляции.

Контур циркуляции бурового раствора включает в себя систему всасывающих 9 и 11 и нагнетательных 10 и 12 клапанов, позволяющих подавать абразивную жидкость в разделительные камеры 5 и б и вытеснять ее под высоким давлением к потребителю {в скважину).

Заполнение разделительных камер 5 и

6 буровым раствором обеспечивается индивидуальным шламовым насосом 13 низкого давления.

Конструкции распределительных устройств 2 или 3 могут быть выполнены, как показано на фиг.1, в виде системы клапанов, шарнирно связанных с сердечниками электромагнитов. Закрытие клапанов 1ч и 15 обеспечивается электромагнитом 16, клапанов 17 и

18 — электромагнитом 19, клапанов 20 и 21. — электромагнитом 22, клапанов

23 и 24 — электромагнитом 25, Электронный блок управления (фиг. 2) обеспечивает последовательное включение и выключение укаэанных электромагнитов и включает в себя мультивибратор 26, имеющий левое и правое плечи, через которые он нез 11135 посредственно связан с симметричными транзисторами 27 и 28. Транзистор . 27 соединен с катушками 29 и 30 электромагнитов 16 и 25, а транзистор 28 — с катушками 31 и 32 электро5 магнитов 19 и 22.

Иультивибратор включает в себя транзисторы Тl и Т2, конденсаторы Сl и С2, резисторы Rl, R2, R3 и R4.

Подбором величин сопротивлений и емкостей указанных резисторов и конденсаторов устанавливается необходимое время (периодичность) работы плеч мультивибратора.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Включается шламовый насос 13 низкого давления и электронный блок управления 4. Затем включается насос

1 высокого давления, 20

Когда ток включен в правое плечо мультивибратора, открывается симметричный транзистор 27, который пропускает переменный ток в катушки 29 и

30 электромагнитов 16 и 25, вследствие чего закрываются клапана 14, 15 и 23, 24 (фиг.l). В это время в левом плече мультивибратора ток отсутствует и, .следовательно, катушки 31 и 32 электромагнитов 19 и 22 отключены, а клапаны 17, 18 и 20, 21 открыты (открытие клапанов происходит под действием давления жидкости). При указанном положении клапанов происходит заполнение буровым раствором

35 разделительной камеры 5 и вытеснение его из разделительной камеры 6. В момент окончания вытеснения бурового раствора из разделительной камеры

07 4

6 ток подается в левое плечо мульти- вибратора, симметричный транзистор 23 открывается и включает катушки 31 или 32 электромагнитов 19 и 22, вследствие чего клапаны 17, 18 и 20, 21 закрываются. В правом плече мультивибратора в это время ток отсутствует, а следовательно, электромагниты

16 и 25 отключены и .клапаны 14, 15 и

23, 24 открыты. При этом происходит заполнение буровым раствором разделительной камеры 6 и вытеснение его из разделительной камеры 5. В момент окончания вытеснения бурового раствора из разделительной камеры 5 ток опять подается в правое плечо мульти. вибратора, и процесс повторяется.

Таким образом, буровой раствор, подаваемый насосом 13 под низким дав. лением поочередно через клапаны 9 и

11 и разделительные камеры 5 и 6 вытесняется чистой жидкостью, воздействующей на эластичные перегородки

7 и 8 и подаваемой насосом 1 высокого давления через распределительное устройство 2 поочередно в те же камеры 5 и 6. Вытесняемый из камер буровой раствор через клапаны 10 и 12 подается в скважину. При заполнении камер 5 и 6 буровым раствором чистая жидкость из указанных камер вытесняется на прием насоса 1 через распределительное устройство 3.

Использование изобретения позволит повысить работоспособность и износостойкость насосного агрегата, увеличить межремонтный период, обеспечить продолжительную и равномерную подачу бурового раствора.

1113507

1113507

Составитель Е. Столбцов

Редактор В. Ковтун Техред Т.Фанта Корректор Е. Сирохман

Заказ 6542/2о Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,