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 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.
Физики экспериментально подтвердили эффективность ионно-плазменного метода удаления радиоактивных загрязнений с поверхностей металлоконструкций ядерных реакторов. Новая технология позволяет очищать внутриконтурное оборудование от отложений сложного химического состава без образования опасных жидких радиоактивных отходов. Благодаря этому она даст возможность повторно использовать реакторные сплавы и снизит затраты на их переработку.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
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