Насосный агрегат для нагнетания абразивного бурового раствора

,ЯО 113507 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДВТВЪСТВУ 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(46) 15.09.84. Бюл. Юф 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 В 334401, кл. Р 04 В 15/00, 1970.2. Авторское свидетельство СССР В 918504, кл. Р 04 В 15/02, 1980 (прототип).(54)(57) НАСОСНЫЙ АГРЕГАТ ДЛЯ НАГНЕТАНИЯ АБРАЗИВНОГО БУРОВОГО РАСТВОРА,содержащий два контура циркуляцииразнородных жидкостей, взаимодействующих между собой посредством разделительных камер с перегородками,Э(59 Е 21.В 21/08 Р 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 смеаивания 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. СФ1 11135Изобретение относится к бурениюскважин и касается насосов для перекачки абразивного бурового раствора.Известно устройство для перекачивания абразивных жидкостей и шламов,содержащее насос, два контура цирку"5ляции разнородных жидкостей, взаимо"действующих между собой через разделительные камеры, и золотниковыйраспределитель для переключения разделительных камер 11.Недостатками этого устройства вусловиях бурения являются прерывистаяподача абразивной жидкости при пере"ключении золотникового распределителя, что приводит к неравномерноститечения жидкости в скважине и пульсацни, давления, а также быстрый износуплотнений насоса, поскольку абразивпопадает в чистую жидкость вследствие ненадежного разделения сред.Известен насосный агрегат длянагнетания абразивного раствора,содержащий два контура циркуляцииразнородных жидкостей, взаимодейст 25вующих между собой посредством разделительных камер с перегородками,причем контур циркуляции чистой жидкости включает насос высокого давления и распределительный узел, а кон"тур циркуляции абразивного буровогораствора - всасывающие и нагнетательные клапаны 2,В данной конструкции решаетсязадача по повышению надежности разделения двух разнородных средств, одна- З 5ко не исключено попадание частиц изабразивного раствора в чистую жидкость, кроме этого распределительобеспечивает пульсирующую подачу,чтоприводит к пульсации давления в сква"ф 0жине.Цель изобретения - повышение работоспособности и износостойкостиагрегата за счет исключения смешивания двух разнородных жидкостей приобеспечении равномерной подачи бурового раствора.Указанная цель достигается тем,что в насосном агрегате для нагнетания абразивного бурового раствора, 50содержащем два контура циркуляцииразнородных 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 07 йраствора включает всасывающие и наг.нетательные клапаны, контур циркуляции чистой жидкости снабжен вторымраспределительным узлом и единым блофком управления распределительнымиузлами, каждый из которых гидравлически связан с разделительными камерами, перегородки которых выполненыэластичными, а контур циркуляции бу"рового раствора снабжен насосом низкого давления.На фиг.1 показана схема предлагаемого насосного агрегата для нагнетания бурового раствора; на фиг.2 -схема электронного блока управленияраспределительными устройствами.Насосный агрегат состоит из двухконтуров циркуляции для разнородныхжидкостей (чистой и абразивногобурового раствора), Контур циркуляции чистой жидкости включает в себянасос 1 высокого давления, который,осуществляет подачу чистой жидкостик распределительным. устройствам 2и 3, с единым электронным блоком управления ч, Распределительные устройства 2 и 3 непосредственно соединеныс разделительными камерами 5 и 6,внутри которых установлены эластичныеперегородки 7 и 8, обеспечивающиевзаимодействие между собой дв.х контуров циркуляции.Контур циркуляции бурового раствора включает в себя систему всасывающих 9 и 11 и нагнетательных 10 и 12клапанов, позволяющих подавать абразивную жидкость в разделительные камеры 5 и б и вытеснять ее под высокимдавлением к потребителю (в скважину).Заполнение разделительных камер 5 и6 буровым раствором обеспечиваетсяиндивидуальным шламовым насосом 13низкого давления.Конструкции распределительных устройств 2 или 3 могут быть выполнены,как показано на фиг.1, в виде системьклапанов, шарнирно связанных с сердечниками электромагнитов. Закрытиеклапанов 1 ч и 15 обеспечиваетсяэлектромагнитом 16, клапанов 17 и18 - электромагнитом 19, клапанов 20и 21. - электромагнитом 22, клапанов23 и 24 - электромагнитом 25,Электронный блок управления(фиг. 2) обеспечивает последовательноевключение и выключение укаэанныхэлектромагнитов и включает в себямультивибратор 26, имеющий левое ипРавое плечи, через которые он не3 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 электро 5 магнитов 19 и 22.Иультивибратор включает в себя транзисторы Т 1 и Т 2, конденсаторы С 1 и С 2, резисторы К 1, К 2, КЗ и К 4. 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.20Когда 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.1). 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 происхо. дит заполнение буровым раствором35 разделительной камеры 5 и вытеснение его из разделительной камеры 6. В момент окончания вытеснения бурового раствора из разделительной камеры 07 46 ток подается в левое плечо мульти-т 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 каме. ры 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 износо" стойкость насосного агрегата, увеличить межремонтный период, обеспечить продолжительную и равномерную подачу бурового раствора.11135 ОСоставитель Е. Столбцов Редактор В. Ковтун Техред Т.фанта Корректор Е. Сирохман Заказ 6542/2 б Тираж 564 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,