В ПНИПУ разработали буровой насос, который станет компактнее и надежнее аналогов
Буровые установки используют для добычи нефти и газа, извлечения полезных ископаемых, строительства фундаментов зданий и сооружений, проведения геологических исследований, установки скважин для водоснабжения и многих других целей. Они позволяют бурить на большие глубины и в различных условиях, предоставляя доступ к подземным ресурсам. Ключевую роль в таких установках играет насосный агрегат, он подает специальные растворы в скважину для охлаждения и смазки бурового инструмента, что позволяет сократить расходы на ремонт техники, делает процесс более эффективным и безопасным. Проблема в том, что существующие модели сложны для обслуживания и управления, громоздки и стоят дорого. Ученые ПНИПУ модернизировали буровой насос так, что конструкция стала проще и компактнее. Разработка уменьшит стоимость его производства и повысит надежность процесса добычи ископаемых.
На разработку выдан патент. Исследование проведено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030». Насос – один из важнейших элементов процесса, без которого бурение просто невозможно. Он выполняет три основных функции. Первая – непрерывная подача бурового раствора в скважину, чтобы охлаждать и смазывать активно работающий инструмент, это ускоряет процесс бурения и увеличивает производительность. Вторая – удаление отходов: буровая жидкость вместе с породой поступает из скважины в систему очистки для извлечения твердых частиц. Третья функция заключается в стабилизации нужного давления так, чтобы снизить риск аварийных ситуаций из-за обрушения стенок скважины.
При работе насосный агрегат создает поток жидкости и давление, что обеспечивает циркуляцию буровой жидкости через трубы и вниз по скважине, а затем обратно. Это заставляет нефть или газ подниматься вверх. Таким образом буровой насос помогает добывать полезные ископаемые.
У существующих моделей насосных агрегатов есть ряд недостатков: высокая стоимость, значительные габариты и масса, которые усложняют транспортировку на место бурения. Приходится использовать специальную технику, что приводит к дополнительным финансовым и временным ресурсам. Вес агрегата может достигать нескольких тонн, а размеры, например, популярного насоса УНБ-600 составляют в длину почти 4,5 метра, в ширину – 2,2 метра, а в высоту – 2,6 метра. Такие габариты делают их неприменимыми в узких проходах или на местах с ограниченной доступностью.
Кроме того, система управления двигателем достаточно сложная, а при механической перегрузке возможны сбои и полный выход из строя техники. Это невыгодно для компаний, стремящихся оптимизировать бюджеты и снизить операционные расходы. Ученые ПНИПУ разработали свою конструкцию бурового насоса. Она легче по весу и более компактна, отличается простым строением и системой управления, высокой надежностью и низкой стоимостью. Главная идея заключается в том, что конструкция упрощается за счет того, что двигатель и насосный агрегат помещаются в один корпус.
Вместо использования трансмиссии (всех механизмов, которые соединяют двигатель с тем, что должно двигаться) вращающаяся часть электродвигателя (ротор) прямо соединяется с коленчатым валом, который преобразует возвратно-поступательные движения во вращательные. Так удаляется необходимость в других системах соединения двигателя с буровым насосом.
«Трансмиссия — это то устройство, за которым нужен уход и время на технический осмотр. В нашей разработке мы удаляем это устройство, заключая буровой насос и электродвигатель в один корпус. Это делает конструкцию существенно компактнее и надежнее, позволяет сократить время на обслуживание и ремонт оборудования», – поделился кандидат технических наук, доцент кафедры горной электромеханики ПНИПУ Александр Муравский.
«В перспективе нашу разработку можно применять на любых буровых или мобильных станциях, где есть электричество. Точные значения сокращения размеров и массы будут зависеть от конкретной конструкции и технических характеристик бурового насосного агрегата, но мы ожидаем существенного уменьшения и размеров, и веса по сравнению с аналогичными агрегатами», – дополнил студент четвертого курса кафедры горной электромеханики ПНИПУ Сергей Пьянков.
Изобретение ученых ПНИПУ упростит конструкцию бурового насосного агрегата и системы управления электродвигателем, уменьшит его габариты и массу. Транспортировка станет проще, а возможности применения в местах с ограниченной доступностью расширятся.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно