Полезная информация
Сравнительная характеристика стальных и биметаллических втулок
Важнейшим элементом нефтегазового оборудования являются буровые насосы, выполняющие различные задачи. Поршневой буровой насос (водяной насос) предназначен для нагнетания бурового раствора (воды, глинистого раствора) в скважину при геологоразведочном и структурно-поисковом бурении на нефть и газ. Исходя из назначения и условий эксплуатации, к буровым насосам предъявляют следующие основные требования: - подача насоса должна быть регулируемой в пределах, обеспечивающих эффективную промывку скважины; - мощность насоса должна быть достаточной для промывки скважины и привода забойных гидравлических двигателей; - скорость промывочной жидкости на выходе из насоса должна быть равномерной для устранения инерционных нагрузок и пульсаций давления, вызывающих осложнения в бурении, дополнительные энергетические затраты и усталостные разрушения; - насосы должны быть приспособлены для работы с абразиво- и маслосодержащими коррозионно- активными промывочными растворами различной плотности; - узлы и детали, контактирующие с промывочным раствором, должны обладать достаточной долговечностью и быть приспособленными к удобной и быстрой замене при выходе из строя; - крупногабаритные узлы и детали должны быть снабжены устройствами для надежного захвата и перемещения при ремонте и техническом обслуживании; - узлы и детали приводной части должны быть защищены от промывочного раствора и доступны для осмотра и технического обслуживания; - насосы должны быть приспособлены к транспортировке в собранном виде на далекие и близкие расстояния и перемещению в пределах буровой; - конструкция насосов должна допускать правое и левое расположение двигателей насосного агрегата; - надежность и долговечность насосов должны сочетаться с их экономичностью и безопасностью эксплуатации.Буровой насос УНБ-600. Насос предназначен для подачи промывочной жидкости на забой при бурении скважин глубиной до 5000 м. При роторном бурении промывочная жидкость подается буровой насосом УНБ-600 через колонну бурильных труб на забой скважин для охлаждения и выноса разрушенной долотом горной породы, а также для передачи энергии потока турбобуру и связанному с ним долоту. В качестве промывочной жидкости применяется вода или глинистый раствор с наличием нефти, щелочи, соды и других компонентов. Насос буровой двухпоршневой УНБ-600 по конструктивному исполнению горизонтальный, кривошипный, двустороннего действия. В расчете основных характеристик принято: коэффициент подачи – 1, к.п.д. – 0,85. Буровой насос УНБ-600 по основным параметрам соответствует ГОСТ 6031.
Технические характеристики насоса УНБ -600
| Мощность, кВт | 600 |
| Число поршней двухстороннего действия | 2 |
| Частота двойных ходов наибольшая в мин | 65 |
| Длина хода поршня, мм | 400 |
| Тип зубчатого зацепления кривошипно- ползунного механизма | косозубая |
| Угол наклона зуба, град | 9°22'00'' |
| Конструкция клапанной коробки | L-образная двойного действия |
| Присоединительные размеры клапанной группы в клапанной коробке | №9 API Spec 7K |
| Давление жидкости на входе не менее, МПа (кгс/см2) | 0,1 (1) |
| Система подачи охлаждающей жидкости на штоки поршней | Под давлением от вспомогательного центробежного насоса с электроприводом |
| Давление охлаждающей жидкости не менее, МПа (кгс/см2) | 0,15 (1,5) |
| Система подачи масла в узлы трения механической части: | 1.Самотечная из накопительных лотков |
| 2.Окунание в масляную ванну | |
| Габаритные размеры насоса УНБ-600, мм: | |
| длина | 5 100 |
| ширина | 3 000 |
| высота | 4 040 |
| Корпус редукторной части | Литой |
| Масса насоса УНБ-600, кг | 25 450 |
Наша компания имеет большой опыт изготовления ЗИП к буровым насосам на собственных производственных мощностях. Одним из основных сменных элементов поршневой группы бурового насоса являются цилиндрические втулки, внутренний диаметр которых выбирается в зависимости от требуемого давления и подачи насоса. С целью повышения сроков службы втулок нами было освоено производство биметаллических втулок. Эти втулки состоят из двух металлов. Для наружного слоя применяется конструкционная углеродистая сталь ст. 45( ГОСТ 1050-88) или конструкционная легированная сталь 40Х (ГОСТ 4543-71). Изготавливается наружный слой из поковки. Внутренний слой изготавливается методом центробежного литья из хромистого, высоколегированного, износо-, корозионостойкого чугуна марки ЧХ28Д2 (ГОСТ 7769-82). Данный чугун высокоустойчив против абразивного износа и стирания. Твердость чугуна составляет 59-63HRC, это самое высокое значение из всей группы хромистых чугунов. Время сопротивления растяжению не менее 390МПа, изгибу не менее 690 МПа. Запрессовка втулок происходит путем нагревания корпуса и охлаждения внутреннего вкладыша.
| Химический состав чугуна марки ЧХ28Д2
| ГОСТ | 7769-82 | |||||
| Углерод | Кремний | Марганец | Фосфор | Сера | Хром | Никель | Медь |
| 2,2-3,0% | 0,5-1,5 % | ≤1,5-2,5% | ≤ 0,1% | ≤ 0,08% | 25-30 % | 0,4- 0,8 % | 1,5-2,5 % |
Срок эксплуатации втулок до 1000 часов. Гарантированный срок эксплуатации составляет 600 часов. Это подтверждается официальным письмом от ООО «Рус Империал Груп» от 08.10.2010 года. В письме говорится о том, что на момент составления отзыва о работе биметаллических втулок производства ООО «ПромМаркет», наработка втулок находящихся в работе составила 605 часов. В ходе строительства нефтяных скважин производилось бурение на глубине от 1200 до 3700 метров, при эксплуатации бурового насоса обеспечивалась очистка бурового раствора (рабочей жидкости) фиксирую его удельный вес Р=1,10-1,18: содержание песка до 2% при рабочем давлении насоса от 180-210МПа. ООО «Рус Империал Груп» отметили высокое качество цилиндровых биметаллических втулок и рекомендуют их для производства буровых работ в других буровых компаниях. Ниже приведена сравнительная характеристика стоимости эксплуатации втулок буровых насосов УНБ-600 (диаметр 180 мм.) при бурении продолжительностью 600 часов
| Втулка цилиндровая | Биметаллическая по ТУ 3631-62375294-2011 | Стальная по ТУ 26-02-1049-87 |
| Гарантированный ресурс втулки, часов | 600 | 200 |
| Первоначальные затраты на приобретение втулок ( комплект 2 штуки), руб., с НДС | 49 000 | 22 700 |
| Необходимое количество втулок при бурении продолжительностью 600 часов | 2 | 6 |
| Затраты времени на каждую замену комплекта из 3 шт, часов | 0 | 4 |
| Общие затраты времени на замену втулок | 0 | 8 |
| Стоимость необходимого ЗИПа при бурении продолжительностью 600 часов, втулок, руб. | 0 (без замены) (+4шт.) | 45 400 |
| Общая стоимость ЗИПа при бурении продолжительностью 600 часов, втулок, руб. | (2 шт.) 49 000 | (6 шт.) 68 100 |
| Стоимость рабочего времени необходимого для установки ЗИПа при бурении продолжительностью 600 часов | 0 | 320 000* |
| Итого стоимость эксплуатации втулок, руб. | 49 000 | 388 100 |
| * Средняя стоимость 1 часа работы смены буровой бригады | 40000 рублей |
Вывод: Экономическая выгода от применения биметаллических втулок при бурении продолжительностью 600 часов, с учетом стоимости рабочего времени, необходимого для установки ЗИПа составила 339 100 рублей. Из них экономия на ЗИПе составила 19 100 рублей. Из результатов расчета видно, что основной экономический эффект от применения высокоресурсных биметаллических втулок достигается за счет увеличения межремонтного периода и, соответственно, снижения ремонтных расходов. Также стоит отметить, что иностранные компании уже десятки лет используют только биметаллические втулки. ООО «ПромМаркет» производит биметаллические втулки к буровым насосам УНБ-600 (У8-6МА-2) ,НБТ-600, НБТ-600-II, НБТ-475, УНБТ-950,НБТ-600-1(с двумя канавками), БрН-1 ,НБТ 235/40 (Ф140/Ф188), НБT-300,УНБТ-950L УНБТ-950Л, УНБТ-950L1,(УНБТ-1180L1),УНБ-600Л,УНБТ-1180LII УНБТ-600 ,8Т650-01, УНР-475х32,9Т, НЦ-320,(8Т310) PZ-5,PAH-8,TGH,PZG-7,PZ-7,PZ-9 Gardner-Denver ,F-500, RGF-800 (F-800), F-1000, F-1300,F-1600,15W-600 Ellis Williams, 8-P-80 и для других буровых насосов. Для нас основным критерием является контроль качества на каждом этапе производства.
