Кондуктор глибиною .

Діаметр .

Проміжна колона глибиною .

Діаметром .

Долото .

Експлуатаційна колона буриться долотом діаметром .

Бурильна колона компонується з труб . Конструкція бурильної колони: бурильні труби ТБПВ з товщиною стінки , обважненні бурильні труби (ОБТ) внутрішнім діаметром , довжиною 300 м.

Швидкість бурового розчину в за трубному просторі при бурінні під кондуктор , під проміжну колону , експлуатаційну колону .

Необхідні подачі насосів визначаємо за формулою:

(1.1)

Площі кільцевих просторів:

для кондуктора: .

для проміжної: .

для експлуатаційної колони: .

Подача розчину при бурінні:

під кондуктор: .

під проміжну:

під експлуатаційну колону:

Максимальна подача при бурінні свердловини під кондуктор . Визначаємо тиск в нагнітальній лінії насосів , необхідний для прокачки бурового розчину густиною .

Втрати тиску в наземній лінії:

(1.2)

- коефіцієнт гідравлічних опорів при довжині трубопроводу 1м, .

.

Тоді при бурінні різних інтервалів свердловини втрати тиску при довжині трубопроводу 60 м будуть:

під кондуктор:

.

під проміжну колону:

.

під експлуатаційну колону:

.

При постійній довжині ОБТ .

довжини бурильних труб будуть:

при бурінні під кондуктор:

.

під проміжну колону:

.

під експлуатаційну колону:

.

Згідно [] знаходимо по монограмі втрати тиску на 1000м довжини бурильних труб при бурінні:

під кондуктор (при подачі ):

.

під проміжну колону (при подачі ):

.

під експлуатаційну колону ():

.

Визначаємо втрати тиску в бурильних трубах при бурінні:

під кондуктор:

.

під проміжну колону:

.

під експлуатаційну колону:

.

Втрати тиску в 1000 м ОБТ по тій же монограмі для труб діаметром 89 мм, так, як діаметр цих труб відповідає внутрішньому діаметру ОБТ для тих же подач, що і при визначенні втрат тиску в бурильних трубах:

при бурінні під кондуктор: .

під проміжну колону: .

під експлуатаційну колону: .

Втрати тиску в ОБТ будуть:

при бурінні під кондуктор:

.

під проміжну колону:

.

під експлуатаційну колону:

.

тиск на долоті залежить від швидкості витікання розчину з насадок долота і може бути визначений по формулі:

(1.3)

Для гідромоніторних доліт .

Швидкість приймаємо рівну , тоді

.

Тиск розчину в нагнітальній лінії насоса при бурінні різних інтервалів свердловини:

під кондуктор:

.

під проміжну колону:

під експлуатаційну колону:

Корисна потужність насосів свердловини для буріння кожного її інтервалу визначається по формулі:

(1.4)

Тоді корисна потужність насосів, необхідна для прокачки розчину, при бурінні:

під кондуктор:

.

під проміжну колону:

.

під експлуатаційну колону:

.

1.3. Вибір прототипу.

Спів ставляючи значення розрахунків проведених в п. 1.2. та стандартних параметрів існуючих бурових насосів (табл. ХІ.З. ст..326, [2]), проводиться підбір насосу по максимальних значеннях розрахункових параметрів. Максимальний тиск розчину необхідний в нагнітальній лінії насоса 17,2 МПа, максимальна подача 0,045 м3/с, максимальна корисна потужність 670,2 кВт.

Для обчислених вище умов із табл. 1.1, [1] можна вибирати два насоси: насос УБН – 600 з корисною потужністю 475 кВт і привідною 600 кВт і привідною 900 кВт.

Корисна потужність, що розвивається двома насосами:

по першому варіанту:

.

по другому варіанту:

.

В першому випадку, при бурінні двома насосами, буде надлишок потужності: 950-670,2 = 289,8 кВт, а в другому випадку при бурінні одним насосом надлишок корисної потужності буде рівним 750-670,2 = 79,8 кВт.

По першому варіанту повинні працювати два насоси паралельно при бурінні під кондуктор, але при бурінні під проміжну і експлуатаційну колону з проведених вище розрахунків видно, що з роботою може справитись один насос УБН – 600, а другий насос буде в резерві. Тому перший варіант кращий (він передбачає більш вдале використання корисних потужностей, а також збільшення довговічності і надійності) ніж другий (так як він передбачає використання тільки одного насосу, а це мало застосовується на практиці).

Отже вибираємо насос УБН – 600 для збереження промивання, винесення породи та інших функцій для буріння свердловини, параметри якої задані в ГТН.

2. Призначення, опис конструкції і принцип роботи бурового

насоса УНБ - 600. Експлуатаційні параметри.

Насос буровий двох поршневий УНБ-600 призначений для подачі промивної рідини в свердловину в процесі її буріння на глибину 5000 м.

УНБ-600 служить для подачі промивної рідини через колону бурильних труб на забій свердловини для надання обертового моменту турбобуру з долотом і його охолодженням, а також виносу зруйнованої породи з промивною рідиною.

В якості промивної рідини може використовуватись вода або глинистий розчин з наявністю нафти, лугу, соди та інших компонентів.

При бурінні для забезпечення роботи вузлів і деталей насосу необхідно забезпечувати високу степінь очистки промивної рідини від зруйнованої породи.

Технічні дані і характеристики

Привідна потужність , кВт ………………………………. 600

Корисна потужність, кВт …………….………………….. 475

Довжина ходу поршня, мм ………………………………… 400

Діаметр штоку поршня, мм ……………………………….. 70

Максимальне число подвійних ходів поршня, с-1 ………. 1,083

Максимальне число обертання трансмісійного валу, с-1 … 5,33

Тиск на вході (манометричний

при роботі насосу для бурового розчину, МПа, не менше .. 0,02

Передавальне відношення (123/25) ……………………… 4

Тип клапана……………………………………… .тарільчастий

Запобіжний клапан …………………………… мембранний

Пневмокомпресор……………………………. ПК700-250

Вага не більше, кг……………………………… 25450

Перекачувана рідина (наявність піску), не більше 0,5%

Температура перекачуваної рідини, 0С не більше +80

Подача

найбільша, м3/с ……………………………….. 0,0519

найменша, м3/с ………………………………. 0,0197

Граничний тиск

найбільший, МПа …………………………….. 25,0

найменший, МПа ……………………………. 10,0

Насос складається з:

пнемо компенсатора 8, гідравлічної частини 4, системи змазки штоків 10, привідної частини (станини 9, кривошипно-шатунний механізм 5, трансмісійного вала 6) рами 12, шківа 3, див. лист 1.

Взаємодія складових частин насосу представлена на гідро кінематичній схемі, рис. 2.1.

СХЕМА ГІДРО КІНЕМАТИЧНА

Гідравлічна частина насосу складається з двох литих гідравлічних коробок (лівої і правої) з’єднаних між собою знизу приймальною коробкою, а зверху корпусом, на якому встановлюється запобіжний клапан, зі скидом в приймальну коробку. Корпус і гідравлічна коробка ущільнюється само ущільнюючою манжетною, а приймальна коробка кільцями. На корпус встановлюється трійник з ущільненням.

При русі поршнів 8 в циліндричних втулках 20 одночасно проходить нагнітання і всмоктування рідини