Дослідження та модернізація конструкції клапанного вузла бурового насоса

Анотація

У процесі буріння свердловин на нафту та газ широко використовують поршневі бурові насоси, основ-ною частиною яких є гідравлічна. Вона визначає ефективність, надійність і довговічність насоса загалом. За останні роки глибина буріння свердловин в Україні та за кордоном зросла, що вимагає використання більш потужних бурових насосів і супроводжується підвищенням робочих тисків. При цьому навантаження на гідравлічну частину зростає, а це негативно відбивається на роботі клапанних вузлів насоса. Клапани є одним із найвідповідальніших і швидкозношуваних вузлів у гідравлічній частині бурового насоса. Від їх ресу-рсу залежить періодичність виконання технічного обслуговування насоса. Аналіз конструкцій клапанів бурових насосів та умов їх роботи показав, що попри широкий асортимент, їх ресурс залишається досить низьким. Тому виникає необхідність у подальших дослідженнях конструкцій клапанів та їх модернізації. Відомо, що однією з причин, яка призводить до руйнування деталей клапана, є потрапляння абразивних час-тинок із промивальної рідини в зазор між тарілкою та сідлом. Це пришвидшує руйнування спочатку манжети, а згодом і клапана. Щоб уникнути такого явища запропоновано до використання удосконалену конс-трукцію клапана, внутрішня поверхня ущільнювальної манжети якої є циліндричною. Манжета  такої конструкції деформуватиметься у вертикальному напрямку, не утворюючи зазору з тарілкою клапана. Для під-твердження роботоздатності запропонованої конструкції манжети побудовано тримірну модель клапана та проведено імітаційне дослідження. За результатами цього дослідження підтверджено ефективність даної конструкції і значне зростання ресурсу клапанного вузла.