Насосы положительного смещения, как правило, используются на буровых установках для накачивания под высоким давлением большого объема буровых растворов по всей буровой системе. Есть несколько причин, почему буровые насосы положительного смещения используются на буровых установках:

  1. Насосы могут работать с жидкостями с высоким содержанием сухого вещества;
  2. У них широкие диапазоны давления и скорости потока.
  3. Они более надежны и способны перекачивать раствор в жестких условиях;
  4. Они просты в эксплуатации и техническом обслуживании.

Дуплексные и триплексные насосы являются насосами положительного смещения и обычно используются на нефтяных месторождениях.

Дуплексные насосы имеют два цилиндра двойного действия. Это означает, что поршни перемещаются назад, захватывая буровой раствор через открытый впускной клапан, а затем поршни толкают буровой раствор наружу через выпускные клапаны.

Следующие диаграммы показывают, как работают дуплексные буровые насосы.
Когда шток поршня перемещается вперед, один из впускных клапанов лифта открывается, чтобы позволить жидкости затечь, а один из выпускных клапанов выталкивается вверх, поэтому буровой раствор закачивается насосом.

Рисунок 3. Положение штока поршня и жидкости во время работы дуплексного насоса

С другой стороны, когда шток поршня перемещается назад, буровой раствор закачивается до тех пор, пока не будут открыты другие впускной и выпускной клапаны.

Триплексные насосы - 3 цилиндра одностороннего действия

Триплексные насосы имеют три цилиндра одностороннего действия. Поршни перемещаются назад и тянут буровой раствор через открытые впускные клапаны. Когда поршни перемещаются вперед, буровой раствор выталкивается через открытые выпускные клапаны.

Рисунок 4. Трехцилиндровый насос

На следующих рисунках показано, как работают триплексные буровые насосы. Каждая диаграмма показывает действие одного цилиндра.

Рисунок 5. Положение штока поршня и движение жидкости в трехцилиндровом насосе (при выбросе)

Когда штоки поршней перемещаются вперед, впускные клапаны находятся в закрытом положении, а выпускные - в открытом положении, позволяя жидкости вытекать.

Рисунок 6. Положение штока поршня и движение жидкости в трехцилиндровом насосе (при всасывании)

Наоборот, когда шток перемещается назад, впускной клапан открыт, позволяя промывочной жидкости поступать в насос.

Какой из них является наиболее практичным буровым насосом на буровой установке в наше время?

Триплексные насосы более популярны, чем дуплексные из-за того, что имеют более легкий и гладкий выброс и низкую стоимость обслуживания.

Поскольку каждый насос имеет предел номинальной мощности, такой как 1600 л.с., это ограничивает его способность. Это означает, что вы не можете качать с более высокой скоростью и под более высоким давлением, чем может обеспечить насос. Использование небольшой вставки увеличит давление на выходе, однако скорость потока снижается. И наоборот, если для обеспечения большой скорости потока используется большая вставка, максимальное давление насоса будет уменьшаться.