При бурении образуется буровой раствор со шламом — абразивная среда с частицами породы. Её нужно перекачивать и очищать, что требует износостойких шламовых насосов. Разберём особенности буровой пульпы, требования к насосам и правила подбора.
Что такое буровой раствор и шлам
Буровой раствор выносит из скважины частицы разрушенной породы — буровой шлам. Это абразивная суспензия с твёрдыми включениями разного размера. Её перекачивают в системе очистки и циркуляции, а также откачивают из амбаров и отстойников. Абразивность делает такую среду тяжёлой для оборудования.
Какой насос нужен
Для буровой пульпы применяют шламовые насосы с износостойкой проточной частью из высокохромистого чугуна и, при необходимости, с агитатором для взмучивания осадка. Обычные водяные насосы на такой среде быстро выходят из строя. Выбор материала критичен — о нём мы писали в статье про материалы проточной части.
Требования к насосу
- Износостойкая проточная часть (абразив породы);
- Достаточный проходной диаметр для частиц шлама;
- Агитатор для осаждающейся пульпы;
- Надёжность при интенсивном режиме;
- Ремонтопригодность и доступ к запчастям.
Задачи на буровой
Насосы перекачивают буровой раствор в системе циркуляции, откачивают шлам из амбаров и отстойников, обслуживают систему очистки раствора. Для откачки из амбаров удобны погружные шламовые насосы, для стационарных систем — насосы сухой установки. Монтаж и пуск важно выполнить правильно — см. статью про монтаж погружного насоса.
Как подобрать
Подбор ведут от абразивности и плотности бурового шлама, размера частиц, требуемых расхода и напора, способа монтажа. Обязательна износостойкая гидравлика и запас по ресурсу. Общие принципы — в статье как выбрать шламовый насос, а модели — в каталоге.
Частые вопросы
Почему для бурового шлама нужен шламовый насос?
Буровая пульпа абразивна и содержит частицы породы; обычный насос быстро изнашивается, нужен шламовый с износостойкой гидравликой.
Нужен ли агитатор?
Для осаждающейся пульпы — да, он взмучивает шлам и облегчает откачку.
Чем откачивать шлам из амбара?
Погружным шламовым насосом с достаточным проходным диаметром и износостойкой проточной частью.
Цикл раствора: где в нём стоят насосы
Буровой раствор ходит по замкнутому кругу, и насосное оборудование участвует в нём не в одной точке, а в нескольких — с совершенно разными требованиями к машине.
Промывочный контур. Раствор подаётся в колонну под давлением, идёт к долоту и возвращается по затрубью со шламом. Здесь работает объёмный поршневой насос — его задача создать давление, а не откачать; подробно об этом в статье про буровые грязевые насосы.
Система очистки. Вернувшийся раствор проходит вибросито, затем гидроциклоны — пескоотделитель и илоотделитель. Подачу на циклоны обеспечивают центробежные насосы, см. насос для гидроциклона.
Перекачка между ёмкостями. Раствор гоняют между секциями циркуляционной системы — здесь нужны центробежные машины, устойчивые к абразиву.
Откачка амбаров и отстойников. Самая тяжёлая по среде задача: плотный осевший шлам. Работают погружные шламовые насосы, желательно с агитатором.
Почему очистка раствора важнее выбора насоса
Это неочевидный, но определяющий момент. Раствор циркулирует по кругу, и всё, что не удалила система очистки, пройдёт через насосы ещё раз — и ещё, пока не сточит проточную часть. Насос премиального класса на плохо очищенном растворе проживёт меньше, чем средний на хорошо очищенном.
Отсюда практический вывод: прежде чем менять модель насоса из-за быстрого износа, проверьте работу вибросита и гидроциклонов. Очень часто «плохой насос» оказывается симптомом забитой или неотрегулированной системы очистки. Механика абразивного износа разобрана в статье про абразивность среды.
Плотность и вязкость: два разных параметра
Их часто путают, а влияют они по-разному. Плотность раствора определяет, сколько мощности потребуется на подъём того же объёма: чем тяжелее среда, тем больше нагрузка на двигатель при неизменной подаче. Вязкость влияет на потери в трубопроводе и на способность раствора удерживать шлам во взвеси.
Практическое следствие для подбора: насос, рассчитанный по воде, на утяжелённом растворе уйдёт в перегрузку. Запас по мощности здесь не перестраховка, а расчётная необходимость. Подробнее — в статье про плотность и вязкость пульпы, а связь с рабочей точкой — в материале про характеристику насоса.
Отдельный нюанс — тиксотропность: в покое раствор загустевает, при движении разжижается. Поэтому пуск после простоя всегда тяжелее рабочего режима, и осевший в амбаре шлам без взмучивания в насос не пойдёт, см. насос с агитатором.
Что изнашивается и как это заметить вовремя
На центробежных насосах буровой площадки первым срабатывается рабочее колесо и входная пластина — растёт зазор, падает подача. Сигнал приходит раньше отказа: при неизменной трассе насос начинает недодавать. Замеряется это манометром, а не на слух.
Второй расходник — торцевое уплотнение; ранний признак его отказа виден по состоянию масла в камере, см. масло для погружных насосов и торцевое уплотнение. Восстановление зазора подтяжкой часто возвращает подачу без замены деталей — см. замену рабочего колеса.
Организация работ и промывка
Главное правило площадки: насос, оставленный с раствором внутри, к утру может не запуститься. Осевший бентонит с песком схватывается, и пуск начинается с ударной нагрузки. После смены оборудование прогоняют на чистой воде.
Зимой добавляется риск размораживания — систему опорожняют при длительных остановках, см. консервацию и хранение насоса. Отработанный раствор выводят из оборота и утилизируют по установленному порядку, а не сливают на грунт; смежные задачи — насос для ГНБ и бентонита и обезвоживание шлама.
Подбор под вашу буровую
Пришлите плотность и состав раствора, содержание шлама, объём амбара и требуемую подачу — подберём насос под откачку и под перекачку между ёмкостями. Ассортимент — в каталоге.
Подобрать насос → или звоните +7 (499) 397-84-51