| Український | ДонНТУ | Портал магістрів ДонНТУ |


УДК 622.24.

Фнлимоиенко О. М., гр. БС-03, ДонНТУ
                         Научный руковадитель - доцент Каракозов А. А.

РОЗРОБКА ПУЛЬСАЦІЙНОГО НАСОСНОГО АГРЕГАТУ

Розроблена конструкція пульсаційного насосного агрегату, виконана за схемою, наведеною на рис.

До складу пульсаційного насосного агрегату входить кожух 1, установлений зовні відносно циліндра 2, і зв'язаний з перехідниками З і 4. У циліндрі 2 встановлено поршень 5, який спирається на пружину 6 і має тягу 7, осьові канали 8 і посадкове місце під поплавковий клапан 9. На бічній поверхні поршня 5 виконана проточка 10 під кулькові фіксатори 11, встановлені в отворах 12 у циліндрі 2. Хвостовик тяги 7 встановлено у проточці випускного повітророзподільного клапана 13, що спирається на перегородку 14 з каналами 15, розміщену у верхній частині циліндра 2. У кільцевому зазорі 16 між кожухом 1 і циліндром 2 встановлено затвор 17, виконаний у виді кільцевого поршня, який спирається на пружину 18, має осьові канали 19 і проточку 20 під кулькові фіксатори 11, а також сідло під додатковий поплавковий клапан 21. Впускний повітрярозподільний клапан 22 встановлено у порожнині перехідника 3. При цьому розвантажувальний поршень 23 клапана 22, який має проточку 24, розділяє цю порожнину на камери 25 і 26, відповідно високою і низького тиску. У камері 26 виконана проточка 27 і встановлена пружина 28, а в камері 25 виконані уступи 29. Камера 26 низького тиску через канал 30 випускного клапана 22 зв'язана з порожниною циліндра 2, а каналом 31 - із простором між бурильною 32 і водовідділяючою колоною 33. Камера 25 високого тиску зв'язана з порожниною бурильної колони 32 каналом 34 і через порожнину 35 канал 34 зв'язаний з радіальними каналами 36. У перехіднику 3 виконано канал 37, зв'язаний з кільцевим зазором 16 і з'єднаний з радіальним каналом 38. У нижньому перехіднику 4 встановлені всмоктувальний 39, додатковий всмоктувальний 40, нагнітальний 41 і додатковий нагнітальний 42 насосні клапана.

Рисунок

Пристрій працює таким чином. Пульсаційний насос включається до складу бурового снаряда і встановлюється під рівнем рідини в свердловині над колонковою трубою (не показана), з'єднуючись з нею трубами, одо кріпляться до перехідника 4. До складу снаряда між насосом і колонковою трубою повинні також включатися зовнішні шламові труби (не показані) для збору шламу. На бурильних трубах 32, з'єднаних з верхнім перехідником 3, пульсаційний насос опускають у свердловину. При цьому повітрявідділяюча колона 33 ізолює від стовпа рідини в свердловині зазор між трубами 32 і 33, який з'єднується з атмосферою. У вихідному положенні поршень 5 застопорений, пружина 6 стиснута, затвор 17 у верхньому положенні. Поплавкові клапана 9 і 21 знаходяться, відповідно, на поршні 5 і затворі 17. Випускний клапан 13 відкритий і спирається на перегородку 14. Впускний клапан 22 закритий і знаходиться в крайньому нижньому положенні. При цьому проточка 24 з'єднує канали 36 і 38. При спуску насосу в свердловину рідина надходить через всмоктувальні насосні клапана 39 і 40, відповідно, у порожнину циліндра 2 і в кільцевий зазор 16 між кожухом 1 і циліндром 2. Поплавкові клапана 9 і 21 спливають, займаючи крайнє верхнє положення і перекривають, відповідно, канали 15 і 37.

При подачі стислого повітря по бурильних трубах 32 воно попадає через порожнину 35 і канал 34 у камеру 25 високого тиску. При цьому впускний клапан залишається на місці, тому що площа розвантажувального поршня 23 дорівнює площі тарілки клапана 22. Одночасно стисле повітря по радіальному каналу 36, проточці 24, радіальному каналу 38 та радіальному каналу 37 подається в кільцевий зазор 16, витісняючи відтіля рідину через канали 19 у затворі 17 і нагнітальний насосний клапан 42 у колонкову трубу. По мірі витиснення рідини з кільцевого зазору 16 поплавковий клапан 21 опускається вниз і сідає на затвор 17, перекриваючи осьові канали 19. Далі клапан 21 і затвор 17 здійснюють спільне переміщення, стискаючи пружину 18 доти, поки проточка 20 не встановиться напроти кульок 11. Останні за рахунок тиску на них з боку поршня 5, обумовленого силою стиснутої пружини 6,переміщуються в отворах 12 і витісняються в проточку 20. Тоді поршень 5 переміщається вгору за рахунок пружини 6 і стопорить кульки 11 у проточці 20, фіксуючи затвор 17 у крайньому нижньому положенні. При переміщенні поршня 5 тяга 7 піднімає впускний повітророзподільний клапан 13 до його контакту з впускним клапаном 22, перекриваючи канал 30 і відриваючись клапан 22 від сідла. Стисле повітря починає надходити у верхню порожнину циліндра 2. Після цього клапана 13 і 22 рухаються разом за рахунок тиску повітря на тарілку клапана 22 знизу. Клапанна група переміщається вгору, стискаючи пружину 28, до упора тарілки клапана 22 в уступи 29. Одночасно розвантажувальний поршень 23 перекриває радіальні канали 36 і 38, відтинаючи кільцевий зазор 16 віл повітря подаючої магістралі. У цей же час кільцевий зазор 16 каналом 37, проточками 24 і 27 з'єднується з камерою 26 низького тиску. Тиск у кільцевому зазорі їй падає, і рідина починає надходити в нього зі свердловини через всмоктувальний насосний клапан 40. Повітря витісняється в атмосферу по каналах 37 і 38, проточкам 24, 27, через камеру 26, канал 31 і зазор між трубами 32 і 33, Поплавковий клапан 21 при цьому спливає.

Одночасно стисле повітря з камери 25 високого тиску подасться в циліндр 2 через канали 15 у перегородці 14, витісняючи з циліндра рідину в колонкову трубу через нагнітальний насосний клапан 41. Після посадки поплавкового клапана 9 на поршень 5 і перекриття осьових каналів 8, клапан 9 і поршень 5 спільно переміщуються, стискаючи пружину 6, доти, поки проточка 10 не встановиться напроти кульок 11. Тоді затвор 17 під дією пружини 18 виштовхне кульки 11 в отворах 12 у проточку 10 і переміститься далі вгору, стопорячи поршень 5. У цей же момент тяга 7, взаємодіючи з випускним повітророзподільним клапаном 13, відриває його від впускного клапана 22. Оскільки камера 25 високого тиску з'єднується при цьому каналом ЗО з камерою 26 низького тиску, то тиск у них вирівнюється, і клапан 22 під дією пружини 28 переміщається вниз, закриваючи доступ стислому повітрю в циліндр 2. Камери 26 і 25 роз'єднуються, і в останній камері зиск зростає. Одночасно проточка 24 розвантажувального поршня 23 сполучається з каналами 36 і 38, а вихід каналу 37 у камеру 26 перекривається поршнем 23. Стисле повітря надходить у зазор 16 по каналу 36, проточці 24 і каналам 38 і 37, витісняючи нідіілн рідину в колонкову трубу через клапан 42. У цей же час рідина зі свердловини починає надходити в порожнину циліндра 2 через клапан 39, витісняючи з циліндра 2 повітря в атмосферу через канали 15, 30, камеру 26, канал 31 І простір між трубами 32 і 33. Потім цикл роботи пульсаційного насосу повторюєзься. При циркуляції рідини в свердловині шлам збирається в шламових трубах, розташованих нижче насоса. Таким чином, при роботі насоса здійснюється постійна подача рідини на вибій свердловини, шо забезпечує його постійне очищення від шламу, а, отже, знижує ймовірність виникнення аварійних ситуацій.

Використання запропонованої конструкції пульсаційного насоса дозволяє забезпечити постійне промивання вибою свердловини і зменшити нерівномірність подачі рідини.






АВТОБИОГРАФИЯ
РЕФЕРАТ
БИБЛИОТЕКА
ССЫЛКИ
ОТЧЕТ О ПОИСКЕ
ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ