Буровые шламовые насосы

Если кто-то думает, что буровые шламовые насосы — это просто железки для перекачки грязи, то он ни разу не стоял на буровой в три часа ночи, когда изношенный буровой шламовый насос начинает гнать пульпу с песком так, что клапана стучат, как пулемёты. Я за свою карьеру видел, как неправильный подбор материалов или конструкции буквально за сутки выводил из строя оборудование стоимостью с иномарку.

Почему высокохромистый чугун — не панацея

Многие проектировщики до сих пор уверены, что высокохромистый чугун решает все проблемы абразивного износа. Да, для стандартных условий с мелкоабразивными породами это работает. Но попробуйте качать шлам с гранитной крошкой фракцией 5-8 мм — через 80 часов работы рабочие колеса превратятся в решето. Особенно если в пульпе есть сероводород.

Как-то на месторождении в ХМАО мы поставили насосы с импортными колесами из хромистого чугуна. Через неделю оператор прислал фото — края лопаток сьели, как ножом срезало. Оказалось, в породе было содержание пирита, который в сочетании с солёной пластовой водой создавал электрохимическую коррозию. Пришлось экстренно менять на варианты с карбидом вольфрама.

Кстати, именно тогда мы начали сотрудничать с ООО Чжэньцзян Синшэн Стальное Литье — они как раз экспериментировали с биметаллическими решениями для таких случаев. Не идеально, но уже лучше стандартных вариантов.

Реальная картина по ресурсу уплотнений

В каталогах пишут ресурс сальниковых уплотнений 500-800 часов. На практике даже 300 часов — уже удача, если работаешь с перепадами давления больше 15 бар. Самая частая ошибка — пытаться затягивать сальники сильнее при первых признаках протечки. В итоге вал перегревается, появляется биение, и через сутки получаем полноценный ремонт вместо замены пары колец.

Особенно проблематично с насосами на буровых установках 'Уралмаш' старого образца — там конструктивно не предусмотрено эффективное охлаждение зоны уплотнения. Приходится своими силами делать дополнительные рубашки охлаждения, хотя это и не всегда проходит проверку охраны труда.

Кейс с кислотной промывкой скважины

В 2019 году на одном из месторождений в Татарстане решили сэкономить и использовали для промывки обычные буровые шламовые насосы вместо кислотостойких модификаций. Аргумент был — 'всего 4 часа работы с соляной кислотой низкой концентрации'. Итог — замена всех проточных частей, включая корпус, потому что химическая коррозия съела защитный слой даже в зонах, которые не контактировали напрямую с реагентом.

Интересно, что позже мы узнали про эксперименты ООО Чжэньцзян Синшэн Стальное Литье с наплавкой спецсплавов на базе нержавеющей стали — их образцы показали в 3 раза лучшую стойкость в аналогичных условиях. Но стоимость такого решения отпугнула заказчика, предпочли брать стандартные насосы и менять их после каждой кислотной обработки.

Проблемы с кавитацией, которые не видны на ТО

Кавитация в буровых шламовых насосах — это не только шум и падение производительности. На одном из объектов в Оренбургской области мы полгода не могли понять, почему каждые 2-3 месяца выходят из строя подшипниковые узлы. Разбирали — все в норме, смазка качественная.

Оказалось, низкочастотные вибрации от кавитации разрушали посадочные места валов, создавая микронные зазоры. Визуально не заметно, но при работе появлялось биение, которое и убивало подшипники. Помогло только установка дополнительных демпферов и изменение конфигурации всасывающей линии.

Перспективы модернизации старых насосов

Сейчас многие буровые компании пытаются модернизировать советские НБ и УНБ вместо покупки нового оборудования. В теории — экономия 40-50%. На практике часто выходит, что замена проточных частей на современные материалы обходится в 70% стоимости нового насоса, а ресурс все равно ниже.

Мы пробовали ставить литые детали от ООО Чжэньцзян Синшэн Стальное Литье на НБ-50 — получилось увеличить межремонтный период с 600 до 900 часов, но пришлось дорабатывать посадочные места, так как геометрия немного отличалась от оригинальной. Для серийной модернизации такой подход слишком трудозатратный.

Кстати, их сайт https://www.xszgsteel.ru стоит изучить тем, кто ищет альтернативы стандартным запчастям — там есть спецификации по различным маркам сталей для разных условий работы, что редкость для российского рынка.

Что действительно влияет на стоимость владения

Если считать не цену насоса, а стоимость тонны перекачанного шлама, то часто выигрывают варианты с дорогими но износостойкими материалами. Особенно это заметно на глубинных скважинах, где простой из-за замены насоса обходится в 5-7 раз дороже самой детали.

Сейчас наблюдаем тенденцию к использованию композитных вставок в корпусах — это снижает вес и немного увеличивает ресурс. Но пока такие решения плохо работают при температуре шлама выше 60°C — начинается расслоение материалов.

Возможно, следующий прорыв будет связан с адаптацией технологий из других отраслей — например, из портового оборудования, где тоже борются с абразивным износом. Кстати, ООО Чжэньцзян Синшэн Стальное Литье как раз позиционирует себя как компанию, работающую на стыке отраслей — от портовой техники до нефтехимии, что теоретически должно давать им преимущество в кросс-отраслевых решениях.