Повышение надежности и долговечности бурового насоса, за счет уменьшения износа его уплотнительных и трущихся поверхностей

Необходимость решения большего комплекса задач, связанных с про-цессом строительства и дальнейшей эксплуатации скважин, требует усовер-шенствованного бурового оборудования, в связи с тем, что тенденции разви-тия технологии в последнее время направлены на:
 минимизацию вредного воздействия на продуктивный пласт во время бурения;
 качественное крепление и цементирование;
 использование новых технологий для идеализации профиля ствола скважин;
 уменьшение вредного воздействия на окружающую среду во время бурения.
Наибольшее применение в нашей стране получило вращательное буре-ние. При этом способе цилиндрический ствол формируется непрерывно вра-щающимся долотом. Разбуренные частицы в процессе бурения также непре-рывно выносятся на поверхность циркулирующим буровым раствором (газом, газированной жидкостью). При вращательном бурении долото внедряется в породу в результате одновременного действия осевого усилия (нагрузки), направленного перпендикулярно к плоскости забоя, и окружного усилия от вращающего момента.
Различают: роторное бурение, – когда двигатель, приводящий во вра-щение долото на забое при помощи колонны бурильных труб, находится на поверхности; турбинное бурение и бурение с использованием электробура, – когда двигатель расположен у забоя скважины, над долотом. Поток бурового раствора, кроме известных функций, выполняет функции источника энергии.
Роторное и турбинное бурение являются основными способами про-водки скважин и используются повсеместно. В основе турбинного бурения лежит применение забойного турбинного гидравлического двигателя. Гид-равлическим двигателем принято называть машину, которая преобразовывает энергию потока жидкости (бурового раствора) в механическую энергию ведомого звена – вала или штока.
Целью ВКР повышение надежности и долговечности бурового насоса, за счет уменьшения износа его уплотнительных и трущихся поверхностей.
Перечень задач дипломного проектирования, разработанный на основе требований бурения, добычи и современных тенденций развития нефтегазовой техники:
 повышение надежности нефтегазопромысловых установок и со-кращение вынужденных простоев из-за отказов, обусловленных недостаточ-ной долговечностью отдельных узлов и деталей;
 уменьшение динамических нагрузок путем повышения равно-мерности рабочего процесса приводимой машины и применения регулируе-мого привода;
 обеспечение прочности путем устранения в деталях источников концентрации напряжений и использования современных способов локаль-ного упрочнения;
 повышение износостойкости путем уменьшения относительного скольжения и защиты пар трения от загрязнения;
 механизация трудоемких процессов при транспортировке, мон-таже, эксплуатации и ремонте оборудования;
 экономия используемого сырья, материалов, топлива и энергии, достигаемая за счет технического совершенства машин и оборудования;
 насыщение оборудования стандартными и унифицированными узлами и деталями;
 устранения вредных воздействий на окружающую среду при транспортировке, монтаже и эксплуатации оборудования;
 улучшение гигиенических, физиологических и антропометриче-ских показателей оборудования.
Использование предложенных в ВКР решений на месторождениях за-падносибирского региона несет реальную прибыль предприятиям нефтяной отрасли.

ВВЕДЕНИЕ 7
1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ 9
1.1 Классификация поршневых насосов 9
1.2 Устройство поршневых насосов и принцип их действия 12
1.3 Буровые поршневые насосы 13
1.3.1 Гидравлическая часть насоса УНБ-600 18
1.3.2 Приводная часть насоса УНБ-600 22
2 ПАТЕНТНАЯ ПРОРАБОТКА 26
3 РАСЧЁТ ВЫБРАННЫХ ПАРАМЕТРОВ 32
3.1 Расчет штока бурового насоса на прочность 32
3.2 Расчет деталей клапана 34
3.3 Расчет гидравлической коробки насоса 36
3.4 Расчет утечки в уплотнении 37
3.5 Расчет узла уплотнения 39
3.6 Расчет основных параметров насоса 41
3.7 Расчет пневмокомпенсатора 42
4 МОНТАЖ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ 44
5 ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ 46
5.1 Общие требования безопасности 46
5.1.1 Защита от шума и вибрации 48
5.1.2 Освещенность 49
5.1.3 Загазованность 49
5.2 Электробезопасность 51
5.2.1 Методы обеспечения электробезопасности 51
5.2.2 Обеспечение молниезащиты 52
5.3 Пожаробезопасность 52
5.4 Экология 53
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 57
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 58

Дипломная работа была защищена на отлично в 2021.
Необходимость решения большего комплекса задач, связанных с про-цессом строительства и дальнейшей эксплуатации скважин, требует усовер-шенствованного бурового оборудования, в связи с тем, что тенденции разви-тия технологии в последнее время направлены на:
 минимизацию вредного воздействия на продуктивный пласт во время бурения;
 качественное крепление и цементирование;
 использование новых технологий для идеализации профиля ствола скважин;
 уменьшение вредного воздействия на окружающую среду во время бурения.
Наибольшее применение в нашей стране получило вращательное буре-ние. При этом способе цилиндрический ствол формируется непрерывно вра-щающимся долотом. Разбуренные частицы в процессе бурения также непре-рывно выносятся на поверхность циркулирующим буровым раствором (газом, газированной жидкостью). При вращательном бурении долото внедряется в породу в результате одновременного действия осевого усилия (нагрузки), направленного перпендикулярно к плоскости забоя, и окружного усилия от вращающего момента.

1. Андрианов Н. И. Технология бурения нефтяных и газовых скважин : учеб. пособие / Н. И. Андрианов, И. И. Андрианов, Ю. А. Воропаев. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - Ставрополь : СКФУ, 2018. - 344 с. - Текст : непо-средственный.
2. Архангельский В. П. Новые буровые установки : справочное посо-бие / В. П. Архангельский, Ю. С. Аважанский, И. Б. Малкин. - Изд. 3-е, пере-раб. и доп. - Москва : Недра, 2008 . - 782 с. - Текст : непосредственный.
3. Асадчев А. С. Технология бурения нефтяных и газовых скважин / А. С. Асадчев. - Гомель : ГГТУ им. П.О. Сухого, 2016. - 120 с. - Текст : непо-средственный.
4. Ахмадеев Р. Г. Технология бурения нефтяных и газовых скважин / Р. Г. Ахмадеев. - Текст : непосредственный // Уфимский нефтяной институт. - 2011. - № 1. - С. 43-51.
5. Бабаев С. Г. Основы теории надежности нефтепромыслового обо-рудования : учебник / С. Г. Бабаев, И. А. Габибов, Р. Х. Меликов. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - Баку: АГНА, 2015. - 400 с. - Текст : непосредственный.
6. Бабаян Э. В. Инженерные расчеты при бурении : учеб. пособие / Э. В. Бабаян, А. В. Черненко ; ред. Э. Б. Бабаян. - Вологда : Инфра-Инженерия, 2016. - 440 с. - Текст : непосредственный.
7. Баграмов Р. А. Буровые машины и комплексы / Р. А. Баграмов. - Москва : Недра, 1988. - 501 с. - Текст : непосредственный.
8. Балаба В. И. Буровой породоразрушающий инструмент / В. И. Ба-лаба. - Москва : РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2018. - 274 с. - Текст : непосредственный.
9. Балаба В. И. Человеческие ресурсы инноваций в нефтегазовом деле / В. И. Балаба. - Текст : непосредственный // Управление качеством в нефтегазовом комплексе. - 2012. - № 2. - С. 165-177.
10. Балденко Ф. Д. Расчеты бурового оборудования / Ф. Д. Балденко. - Москва : РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2016. - 428 с. - Текст : непо-средственный.
11. Белов В. П. Рациональная технология и техника бурения скважин и нефтедобычи / В. П. Белов. - Москва : Лань, 2013. - 210 с. - Текст : непо-средственный.
12. Бобрицкий Н. В. Основы нефтяной и газовой промышленности / Н. В. Бобрицкий. - Москва : ИНФАРМ-М, 2012. - 202 c. - Текст : непосред-ственный.
13. Богданов Е. А. Основы проектирования нефтегазового оборудова-ния / Е. А. Богданов. - Архангельск : ИД САФУ, 2015. - 230 с. - Текст : непо-средственный.
14. Бурение нефтяных и газовых скважин : учебник для студентов ву-зов / И. В. Мурадханов, С. А. Паросоченко, Р. Г. Чернявский, В. А. Понома-ренко. - Ставрополь : СКФУ, 2017. - 136 с. - Текст : непосредственный.
15. Быков И. Ю. Техника и технология добычи и подготовки нефти и газа : учебник для вузов / И. Ю. Быков, В. Ф. Бочарников, В. Н. Ивановский [и др.]. - Москва : Энерджи Пресс, 2013. - 456 с. - Текст : непосредственный.
16. Вадецкий Ю. В. Бурение нефтяных и газовых скважин / Ю.В. Ва-децкий. - Москва : Академия, 2013. - 221 c. - Текст : непосредственный.
17. Вадецкий Ю. В. Справочник бурильщика : учеб. пособие / Ю. В. Вадецкий. - Москва : Академия, 2008. - 416 с. - Текст : непосредственный.
18. Васильевский В.Н. Оператор по исследованию скважин : учеб. по-собие / В. Н. Васильевский, А. И. Петров ; ред. В. Н. Васильевский. - Москва : Недра, 2010. 310 с. - Текст : непосредственный.
19. Вержичинская С. В. Технология бурения скважин : учебник для вузов / С. В. Вержичинская, Н. Г. Дигуров, С. А. Синицин. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - Москва : Форум, 2011. - 400 c. - Текст : непосредственный.
20. Войтенко В. С. Технология и техника бурения : учеб. пособие. В 2 ч. Технология и техника бурения / В. С. Войтенко. - Москва : ИНФРА-М, 2017. - 613 с. - Текст : непосредственный.
21. Воровецкий А. В. Введение в промышленный инжиниринг. Про-ектирование объектов нефтегазовых предприятий / А. В. Воровецкий. - Москва: LAP Lambert Academic Publishing, 2017. - 117 с. - Текст : непосред-ственный.
22. Гиматудинов Ш. К. Эксплуатация оборудования для добычи и бу-рения скважин : учеб. пособие / Ш. К. Гиматудинов, И. И. Дунюшкин ; ред. Ш. К. Гиматудинов. - Москва : Недра, 2014. 322 с. - Текст : непосредственный.
23. Гречин Е. Г. Расчеты неориентируемых компоновок для бурения наклонно направленных скважин : учеб. пособие / Е. Г. Гречин, В. П. Овчин-ников, В. Г. Долгов. - Изд- 2-е. перераб. и доп. - Тюмень : Нефтегазовый уни-верситет, 2006. - 124 с. - Текст : непосредственный.
24. Гречин Е. Г. Теория и практика работы неориентируемых компо-новок низа бурильной колонны: учеб. пособие / Е. Г. Гречин, В. П. Овчинни-ков, А. В. Будько. - Изд. 3-е, перераб. и доп. - Тюмень : Экспресс, 2011. - 176 с. - Текст : непосредственный.
25. Гульянц Г. М. Противовыбросовое оборудование, стойкое к серо-водороду : учебно-справочное издание / Г. М. Гульянц. - Москва : Недра,1983. - 243 с. - Текст : непосредственный.
26. Гусмана А. М. Буровые комплексы. Современные технологии и оборудование : учебник для вузов / А.М. Гусмана, К.П. Порожского ; ред. А.М. Гусмана. - Екатеринбург : УГГГА, 2002. - 592 с. - Текст : непосред-ственный.
27. Давыдов А. Ю. Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов / А. Ю. Давыдов. - Уфа: Уфимский государственный нефтяной технический университет, 2014. - 520 с. - Текст : непосредственный.
28. Деговцов А. В. Машины и оборудование для добычи нефти и газа : учебник для вузов / А. В. Деговцов , А. А. Сабиров, А. В. Булат. - Изд- 3-е. перераб. и доп. - Москва : РГУ нефти и газа (НИУ) им. И. М. Губкина, 2018. - 792 с. - Текст : непосредственный.
29. Дунаев П. Ф. Конструирование узлов и деталей машин / П. Ф. Ду-наев. - Москва : Академик, 2006. - 496 с. - Текст : непосредственный.
30. Елкин С. В. Развитие нефтегазовой отрасли : учебник для вузов / С. В. Елкин, Д. А. Гаврилов ; ред. С. В. Елкин. - Санкт-Петербург : Питер, 2014. - 368 c. - Текст : непосредственный.
31. Еременко В. А. Основные направления развития бурового обору-дования / В. А. Еременко. - Текст : непосредственный // Нефтегазовое дело. - 2015. - № 6. - С. 49-64.
32. Жабагиев A. M. Факторы, обусловливающие долговечность буро-вого оборудования / А. М. Жабагиев // Вестник Уфинского государственного университета. - 2015. - № 10. - С. 134-153.
33. Закенов С. Т. Бурение разведочных и эксплуатационных скважин на нефть/газ : учеб. пособие / С. Т. Закенов, С. К. Сахим, К. И. Джумабаев. - Изд. 4-е, перераб. и доп. - Нур-Султан : НКО Talap, 2020. - 293 с. - Текст : непосредственный.
34. Закиров С. Н. Новые принципы и технологии разработки место-рождений нефти и газа. В 2 ч. Ч. 2. Технологии разработки месторождений нефти / С. Н. Закиров, И. М. Индрупский. - Москва : Нефть и газ РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина. - 2009. - 488 c. - Текст : непосредственный.
35. Закожурников Ю. А. Хранение нефти, нефтепродуктов и газа / Ю. А. Закожурников. - Москва : ИнФолио, 2010. - 432 c. - Текст : непосредствен-ный.
36. Захаров Б. С. Бурение скважин / Б. С. Захаров. - Москва : ИНФАРИ-М, 2017. - 321 с. - Текст : непосредственный.
37. Захаров Б. С. Оборудование для добычи нефти и бурения скважин : учеб.-метод. пособие / Б. С. Захаров, В. Р. Драчук,; ред. Б. С. Захаров. - Москва : Дрофа, 2011. - 218 с. - Текст : непосредственный.
38. Земенков Ю. Д. Эксплуатация оборудования и объектов газовой промышленности / Ю. Д. Земнков. - Москва : Инфра-Инженерия, 2017. - 608 с. - Текст : непосредственный.
39. Ильский А. Л. Буровые машины и механизмы : учебник для вузов / А. Л. Ильский, А. П. Шмидт. - Москва : Недра, 1989. - Текст : непосредствен-ный.
40. Ильский А. Л. Оборудование для бурения нефтяных скважин / А. Л. Ильский. - Москва : Машиностроение, 1980. - 536 с. - Текст : непосред-ственный.
41. Ильский А. Л. Расчет и конструирование бурового оборудования : учеб. пособие для вузов / А. Л. Ильский, Ю. В. Миронов, А. Г. Чернобыль-ский. - Изд. 4-е, перераб. и доп. - Москва : Недра, 1985. - 452 с. - Текст : непо-средственный.
42. Калинин А. Г. Строительство нефтегазовых скважин : учеб. посо-бие. В 2 ч. Ч. 1. Нефтегазовые скважины / А. Г. Калинин, А. С. Оганов, А. С. Повалихин, А. А. Сазонов. - Москва : Российский государственный универ-ситет нефти и газа имени И.М. Губкина, 2015. - 427 c. - Текст : непосред-ственный.
43. Карев В. Н. Объекты сервиса нефтегазовой отрасли : учебник / В. Н. Карев, А. Б. Голованчиков. - Волгоград : ВолгГТУ, 2015. - 246 с. - Текст : непосредственный.
44. Карнаухов М. Л. Современные методы гидродинамических ис-следований скважин : учеб. пособие / М. Л. Карнаухов, Е. М. Пьянкова. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - Москва : Инфра-Инженерия , 2010. - 432 c. - Текст : непосредственный.