• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
19 апреля
ПНИПУ
537

В ПНИПУ разработали буровой насос, который станет компактнее и надежнее аналогов

4.4

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.

Схема бурового насоса: корпус 1, размещенные в корпусе цилиндры 2 с поршнями 3, всасывающими 4 и нагнетательными 5 клапанами, штоки 6, соединенные с шатунами 7 посредством крейцкопфов 8 и коленчатый вал 9, установленный в подшипниках 10. Электрический двигатель привода бурового насоса состоит из неподвижной части статора 11 и вращающейся части ротора 12. Трехфазная обмотка статора 11 подключена к источнику электрической энергии трехфазного переменного напряжения 13 / © Александр Муравский, пресс-служба ПНИПУ

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
7 часов назад
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

10 часов назад
Полина Меньшова

Чрезмерный или неконтролируемый просмотр порноконтента, как правило, связан с особенностями психологического и эмоционального состояния человека. Какие именно факторы вызывают потребность в видео «для взрослых», объяснили специалисты из Австралии.

Позавчера, 08:35
Полина Меньшова

Ледник Туэйтса в Западной Антарктиде, который также называют «ледником Судного дня», может растаять раньше, чем считали ученые. Теплые океанские воды воздействуют на него сильнее, чем предполагалось, показали новые спутниковые данные.

20 мая
Полина Меньшова

Британский учитель географии Грэм Сеньор работал в саду и случайно обнаружил в земле небольшой прямоугольный камень. Оказалось, что на артефакте высечен текст, написанный с помощью древнего кельтского алфавита огам.

21 мая
Андрей

Группа энтомологов решила уточнить, откуда происходят предки современных рыжих тараканов и каким образом те захватили человеческие жилища почти на всех континентах. Для этого ученые секвенировали ДНК примерно 300 насекомых и смоделировали наиболее вероятные сценарии расселения на основе генетической информации.

Позавчера, 08:35
Полина Меньшова

Ледник Туэйтса в Западной Антарктиде, который также называют «ледником Судного дня», может растаять раньше, чем считали ученые. Теплые океанские воды воздействуют на него сильнее, чем предполагалось, показали новые спутниковые данные.

24 апреля
Ольга Иванова

Ученые из Австралии и Канады пришли к выводу, что подавляющее большинство одиноких людей не вступает в романтические отношения из-за страха. С одной стороны ими руководят опасения, что их отвергнут, с другой — что они потеряют свою независимость.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

3 мая
Василий Парфенов

Ледяной покров Антарктики претерпевает значительные изменения на протяжении года, и его поведение хорошо изучено в общем. Но некоторые локальные аномалии объяснить не получается вот уже несколько десятилетий. Одна из них — полынья возвышения Мод, или полынья моря Уэдделла, которая появляется нерегулярно на одном и том же месте. Международная команда океанологов, наконец, смогла разгадать механизмы ее образования.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: