Насосная система для промывочной жидкости

Авторы патента:

E21B21/08 - контроль или управление давлением или током бурового раствора, например автоматическое заполнение буровых скважин, автоматическое управление забойным давлением (клапанные устройства для этой цели E21B 21/10)

Владельцы патента RU 2392414:

АКЕР ВИРТ ГМБХ (DE)

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к насосным системам для промывочной жидкости. Система содержит насосный агрегат и устройство для привода во вращение насосного агрегата. Устройство для привода во вращение активно связано с насосным агрегатом посредством включающей в себя ведущее колесо и ведомое колесо зубчатой передачи. Ведущее колесо через упругое сцепление соединено с концом вала устройства для привода во вращение. Ведомое колесо соединено без возможности проворота с приводным валом насосного агрегата. Устройство для привода во вращение прифланцовано к корпусу насосного агрегата. Уменьшаются конструктивные затраты, снижается уровень шума. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к насосной системе для промывочной жидкости с насосным агрегатом и с устройством для привода во вращение для приведения в действие насосного агрегата. Понятием "насосная система для промывочной жидкости" в рамках данной заявки называется насосная система, которая транспортирует промывочную жидкость, которая при проходке горных разработок или при бурении промывает скважину.

В частности, при проходке горных выработок или при бурении скважин большого диаметра промывочная жидкость во время процесса бурения подается к скважине. Промывочная жидкость, с одной стороны, служит для смазывания работающего на поверхности забоя или, соответственно, в забое скважины бурового инструмента, а также для подпирания поверхности забоя или, соответственно, стенок скважины. С другой стороны, с помощью промывочной жидкости также может извлекаться отбитая порода из скважины, в которой, например, по центру через полую бурильную колонну свежая промывочная жидкость подается в область забоя скважины или, соответственно, поверхности забоя и таким образом формируется поток промывочной жидкости, который захватывает отбитую породу и выводит ее из скважины.

Для формирования необходимого для этого вывода потока промывочной жидкости требуются особенно мощные насосные системы. Мощность подобной насосной системы находится обычно в диапазоне максимум 3000 л/мин, а давление - максимум 500 бар.

Из уровня техники известны насосные системы, которые отличаются особенно компактной конструкцией, так как приводящее в действие насосный агрегат устройство для привода во вращение насосной системы расположено над насосным агрегатом и прифланцовано к верхней стороне его корпуса. Устройство для привода во вращение обычно имеет мощность до 1700 кВт.

Чтобы эту мощность или, соответственно, поставляемый устройством для привода во вращение вращающий момент передать на входной вал насосного агрегата, известно, что как вал привода вращения, так и приводной вал насоса с двух сторон выводятся из соответствующего корпуса, так что каждый вал имеет два конца. На каждом конце вала без возможности проворота расположено цепное колесо. Соответственно этому передача вращающего момента осуществляется посредством двух проходящих параллельно относительно друг друга цепей.

У подобного рода насосной системы недостатком является то, что необходимые вследствие проходящих с двух сторон цепей конструктивные затраты являются очень высокими вследствие необходимого удвоенного количества конструктивных элементов и, в частности, вследствие четырехкратно необходимого вывода вала с соответствующими уплотняющими устройствами. Кроме того, цепные приводы при эксплуатации образуют существенный уровень шума.

GB 1034058 А касается усовершенствованного варианта планетарной передачи. В этой публикации раскрыто использование этого усовершенствованного варианта, который включает в себя устройство для привода во вращение и содержащую ведущее колесо и ведомое колесо зубчатую передачу, во взаимосвязи с насосной системой. Однако указанный вариант предусмотрен для использования в кондитерской промышленности и непригоден для использования в насосных системах для промывочной жидкости.

US 2004/0060717 A1 касается бурового устройства с компактной насосно-компрессорной системой. В случае насосов речь идет о гидравлических насосах, которые служат для создания требуемого для манипулирования буровым устройством, например, для поворота и установки мачты за счет гидравлических цилиндров или гидромоторов давления. Компрессор служит для создания сжатого воздуха, который используется для извлечения продуктов бурения из скважины. Компрессор и насосы прифланцованы друг к другу с образованием единого узла и соединены через зубчатые колеса с приводным валом, который приводится роторным двигателем внутреннего сгорания. Однако предмет данной публикации не имеет никакого отношения к насосу для промывочной жидкости.

US 2004/0028540 A1 относится к приводимой вручную насосно-компрессорной системе. Как показано на фиг.3, здесь за счет зацепляющихся друг с другом зубчатых колес осуществляется активное соединение между ручным приводом и насосно-компрессорным устройством. Однако эта публикация никак не связана с насосной системой для промывочной жидкости.

Поэтому в основе изобретения лежит задача создания насосной системы, которая не имеет вышеназванных недостатков.

Данная задача решена посредством раскрытой в пункте 1 формулы изобретения насосной системы.

Вследствие того что у соответствующей изобретению насосной системы устройство для привода во вращение активно связано с насосным агрегатом посредством включающей в себя ведущее и ведомое колеса зубчатой передачи, устраняется свойственное цепной передаче образование шума. Кроме того, неожиданно оказалось, что для передачи необходимой для эксплуатации насосного агрегата мощности и вращающих моментов достаточно предусмотреть зубчатую передачу только на одной стороне насосной системы. Ведущее колесо соединено через упругое сцепление (муфту) с концом вала. Ведомое колесо передачи без возможности проворота насажено на приводной вал насосного агрегата. Устройство для приведения во вращение непосредственно смонтировано на корпусе насосного агрегата.

Соответственно этому одним вариантом осуществления соответствующей изобретению насосной системы особенно предпочтительно является система, у которой устройство для привода во вращение имеет только один-единственный конец вала, с которым с возможностью вращения соединено ведущее колесо, предпочтительно посредством муфты.

Кроме того, вызванный зубчатой передачей уровень шума может понижаться, если - что особо предпочтительно - зубчатые колеса зубчатой передачи являются косозубыми.

На чертежах, изображающих пример осуществления соответствующей изобретению насосной системы, показано:

фиг.1 - пример осуществления на виде сбоку,

фиг.2 - тот же самый пример осуществления на виде спереди и частично в разрезе (вид II на фиг.1).

Насосная система 100 включает в себя насосный агрегат 1 традиционной конструкции. Этот насосный агрегат 1 включает в себя корпус 2, из обращенной к наблюдателю стороны которого выступает конец приводного вала 3 насоса. С этим концом вала без возможности проворота соединено ведомое колесо 4 зубчатой передачи 5.

Зубчатая передача 5 служит для создания активного соединения насосного агрегата с устройством 6 для привода во вращение, которое включает в себя лишь намеченный на чертеже, например, гидравлически или электрически приводимый в действие роторный двигатель R.

Устройство 6 для привода во вращение включает в себя корпус 7, который прифланцован к корпусу 2 насосного агрегата 1.

В свою очередь, на обращенной к наблюдателю стороне из корпуса 7 устройства 6 привода вращения выступает конец приводного вала 8. Конец вала соединен с ведущим колесом 9 посредством сцепной муфты 12, которая, на выбор, соединяет без возможности проворота или разъединяет ведущее колесо 9 с концом вала. Ведущее колесо 9 сцеплено с ведомым колесом 4 посредством промежуточного колеса 10, которое без возможности проворота установлено в корпусе 11 зубчатой передачи. Вместо сцепной муфты также может быть предусмотрено упругое не переключаемое сцепление, которое постоянно соединяет конец вала с ведущим колесом.

Зубчатый венец промежуточного колеса 10 находится в зацеплении с зубчатым венцом ведущего колеса 9 и ведомого колеса 4. С целью уменьшения шума колеса зубчатой передачи снабжены косыми зубьями.

1. Насосная система (100) для промывочной жидкости, содержащая насосный агрегат (1) и устройство (6) для привода во вращение для приведения в действие насосного агрегата (1), отличающаяся тем, что устройство (6) для привода во вращение активно связано с насосным агрегатом (1) посредством включающей в себя ведущее колесо (9) и ведомое колесо (4) зубчатой передачи (5), причем ведущее колесо (9) через упругое сцепление соединено с концом вала устройства (6) для привода во вращение, а ведомое колесо (4) соединено без возможности проворота с приводным валом насосного агрегата (1), и при этом устройство (6) для привода во вращение прифланцовано к корпусу (2) насосного агрегата.

2. Насосная система по п.1, отличающаяся тем, что устройство (6) для привода во вращение имеет один единственный конец вала, с которым с возможностью вращения соединено ведущее колесо (9).

3. Насосная система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что зубчатые колеса (4, 9) являются косозубыми.

Способ вскрытия высоконапорных пластов, насыщенных крепкими рассолами // 2365735

Изобретение относится к технологии строительства глубоких скважин, в частности к способам вскрытия продуктивных пластов. .

Устройство и способ для динамического регулирования давления в затрубном пространстве // 2336407

Изобретение относится к способу и устройству для динамического регулирования давления в затрубном пространстве, в частности - к избирательно замкнутому нагнетательному способу регулирования давления в буровой скважине во время бурения и заканчивания скважины.

Устройство и способ динамического регулирования давления в кольцевом пространстве // 2301319

Изобретение относится к области бурения скважин и может быть использовано для регулирования пластового давления в процессе бурения. .

Забойное буровое оборудование с независимым струйным насосом // 2288342

Изобретение относится к устройству и способу бурения нефтяных месторождений при пониженном гидростатическом давлении в стволе скважины. .

Способ строительства скважины // 2281369

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к способам строительства скважин, обеспечивает повышение эффективности способа. .

Система и способ бурения скважины, система для регулирования градиента давления в столбе бурового раствора // 2278237

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин в море. .

Способ предотвращения и ликвидации аварий и осложнений в процессе бурения // 2272121

Изобретение относится к бурению скважин и может быть использовано для предотвращения и ликвидации осложнений и аварий в процессе бурения. .

Способ бурения скважин на депрессии // 2254438

Изобретение относится к области бурения скважин и может быть использовано при бурении скважин на нефть и газ при отрицательном дифференциальном давлении. .

Бурильная система // 2245984

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при бурении скважин. .

Способ эксплуатации насосного агрегата в процессе закачки жидкости в пласт // 2395723

Изобретение относится к способам заводнения пластов и может быть использовано при эксплуатации гидромашин, в частности электроцентробежных насосов системы поддержания пластового давления

Способ управления работой буровой установки и буровая установка // 2397305

Изобретение относится к способу управления работой буровой установки, в котором определяют расход потока промывочной среды буровой установки и управляют работой буровой установки на основании этого расхода потока промывочной среды

Способ и система циркуляции текучей среды в системе скважин // 2416711

Способ и устройство для бурения и заканчивания при программируемом давлении и программируемом градиенте давления // 2455453

Способ обеспечения доступа в угольный пласт // 2505657

Группа изобретений относится к области добычи полезных ископаемых из подземных месторождений, в частности касается способа обеспечения доступа к подземному угольному пласту. Способ образования скважины в угольном пласте, включающий бурение скважины, имеющей главным образом горизонтальный ствол, в угольном пласте, с использованием содержащего жидкость промывочного раствора, и снижение давления в нисходящей скважине в достаточной мере для того, чтобы режимы бурения не были выше сбалансированных для бурения главным образом горизонтального ствола, за счет подачи насосом промывочных растворов из главным образом горизонтального ствола скважины на поверхность. Обеспечивает бурение в пластах со сверхнизким давлением без риска потери промывочной жидкости и закупорки пласта. 3 н. и 27 з.п. ф-лы, 11 ил.

Способ для бурения через пласты, содержащие нежелательные углеводороды // 2519319

Изобретение относится к области бурения скважин через подземные пласты, содержащие ограниченный объем углеводородов. Способ включает определение поступления углеводородов в ствол скважины, определение уменьшения скорости поступления углеводорода, переключение регулирования выпуска из ствола скважины для поддержания выбранного давления в стволе скважины на регулирование скорости выпуска флюида из ствола скважины для обеспечения его постоянной скорости, если она уменьшается, возврат регулирования выпуска из ствола скважины для поддержания выбранного давления, когда поступление углеводорода в ствол скважины находится на приемлемом уровне. Повышается эффективность бурения через пласт с ограниченным объемом углеводородов. 4 з.п.ф-лы, 3 ил.

Способ поддержания давления в скважине // 2520201

Изобретение относится к области бурения скважин, в частности к способам контроля давления в скважине. Способ включает уменьшение подачи бурового раствора насосом, сообщенным с бурильной колонной в скважине, обеспечение вытекания текучей среды из скважины в первый вспомогательный трубопровод, соединенный с водоотделяющей колонной, перекрытие уплотнения вокруг бурильной колонны, прокачку текучей среды вниз по второму вспомогательному трубопроводу со скоростью, выбранной для поддержания определенного давления в скважине, остановку потока бурового раствора через бурильную колонну. Повышается надежность, упрощается технология. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

Способ очистки наклонных и горизонтальных стволов скважин // 2524228

Изобретение относится к области бурения и эксплуатации скважин, в частности к способам очистки наклонных и горизонтальных скважин. Создают циркуляцию бурового раствора прокачиванием его через бурильную колонну с переводником, установленным в начале горизонтального участка и содержащим полый корпус с радиальными каналами, выполненными в корпусе под углом 30-60° к его оси. При проходе через переводник поток бурового раствора разделяется на две части. Одну часть бурового раствора выбрасывают через радиальные каналы в виде турбулентного потока, обеспечивающего вынос частиц шлама в вертикальный участок скважины, а другую часть бурового раствора направляют в виде ламинарного потока в горизонтальный участок скважины. Повышается качество очистки. 2 ил.

Устройство для регулирования расхода флюида // 2529316

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена для регулирования потока флюида в скважине. Способ включает обеспечение гидравлического диода в канале гидравлического сообщения со скважиной и перемещение флюида через гидравлический диод. При этом гидравлический диод расположен внутри скважины. Инструмент содержит трубчатую диодную втулку, имеющую диодное отверстие, трубчатую внутриканальную втулку, концентрически установленную внутри диодной втулки, причем внутриканальная втулка содержит внутренний канал, находящийся в гидравлическом сообщении с диодным отверстием, и трубчатую наружноканальную втулку, внутри которой концентрически установлена диодная втулка. Причем наружноканальная втулка содержит наружный канал, находящийся в гидравлическом сообщении с диодным отверстием. Причем в этом инструменте форма диодного отверстия, положение внутреннего канала относительно диодного отверстия и положение наружного канала относительно диодного отверстия определяют сопротивление потоку флюида, текущего во внутренний канал из наружного канала, и другое сопротивление потоку флюида, текущего в наружный канал из внутреннего канала. Технический результат заключается в повышении эффективности регулирования потока флюида в скважине. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 13 ил.

Система регистрации параметров закачиваемых в скважину жидкостей // 2539041

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения параметров закачиваемой в скважину жидкости. Система включает расходомер электромагнитный, который снабжен контроллером, составляющим основу первого измерительного модуля, плотномер вибрационный, снабженный контроллером, составляющий основу второго измерительного модуля. Модули встроены в нагнетательную линию манифольда с контролируемой средой, с помощью быстроразъемных соединений к первому измерительному модулю присоединен второй измерительный модуль, производящий измерение плотности, температуры и давления. Модули соединены с компьютером с помощью информационного кабеля и блока питания. Компьютер установлен на монтажной базе - автошасси высокой проходимости. Питание системы осуществлено от сети переменного тока через стабилизатор напряжения или от бортовой сети автомобиля. Повышается универсальность, мобильность, удобство обслуживания, надежность, уменьшаются габариты. 3 ил.