Cấu tạo và nguyên lý làm việc, vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa máy bơm piston YHБ 600 phục vụ cho công tác khoan dầu khí từ đó nghiên cứu các dạng hỏng của cụm van máy bơm

Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Lời nói đầu
Ngày nay, ngành cơng nghiệp Dầu khí đang là một ngành cơng nghiệp mũi
nhọn trong cơng cuộc cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Tập đồn Dầu khí
Việt Nam không ngừng vững mạnh và ngày càng phát triển không chỉ ở trong nước
mà còn vươn xa tới thị trường quốc tế. Trong cơng nghiệp Dầu khí khơng thể khơng
nhắc tới thị trường quốc tế trong cơng tác thăm dị và khai thác Dầu khí.
Đề cập đến sự phát triển của ngành cơng nghiệp Dầu khí khơng thể khơng
nhắc đến vai trò quan trọng của các thiết bị phục vụ cho công tác khoan và khai
thác. Một trong những vấn đề được quan tâm là tìm hiểu về chuyên ngành thiết bị
khoan, cấu tạo, nguyên tắc vận hành và nâng cao tuổi thọ cũng như hiệu suất của
các thiết bị.
Với mong muốn góp phần vào sự phát triển của ngành cơng nghiệp Dầu khí
nước nhà, qua q trình học tập và nghiên cứu, cộng với sự hướng dẫn tận tình của
thầy Trần Văn Bản cũng như sự đồng ý của bộ mơn Thiết bị Dầu khí và cơng trình,
Khoa Dầu khí, Trường Đại học Mỏ- Địa Chất Hà Nội em viết về đề tài: “Cấu tạo
và nguyên lý làm việc, vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa máy bơm piston YHБ600 phục vụ cho cơng tác khoan dầu khí từ đó nghiên cứu các dạng hỏng của
cụm van máy bơm”.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng do kiến thức và kinh nghiệm cịn hạn chế
nên khơng thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Vì vậy, em rất mong nhận được
sự đóng góp ý kiến của các thầy cơ và các bạn.
Qua đồ án này, em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy Trần
Văn Bản, các thầy cơ trong bộ mơn Thiết bị Dầu khí và cơng trình,
Em xin chân thành cảm ơn!

SV: Trần Sách Đơn

Trần Sách Đơn

1

Thiết bị dầu khí K 50


Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG 1
CÔNG TÁC THĂM DỊ– KHAI THÁC DẦU KHÍ HIỆN NAY
1.1. Mục đích và ý nghĩa, nhiệm vụ của cơng tác khoan
Do nhu cầu về sử dụng năng lượng ngày càng nhiều nhằm phục vụ cuộc sống
con người. Ngành công nghiệp dầu khí Việt Nam đã ra đời là một ngành then chốt
và mang tính tiên phong để sản xuất ra năng lượng. Đối với thế giới nói chung và
Việt Nam nói riêng thì cơng tác thăm dị tìm kiếm và khai thác dầu khí hiện nay
càng trở nên quan trọng. Ước tính sản lượng khai thác dầu tại mỏ Bạch Hổ đang có
xu hướng giảm dần trong mấy năm vừa qua và nhu cầu sử dụng năng lượng thì
ngày càng tăng cũng là lời nhắc nhở cho ngành công nghiệp mũi nhọn này.
Vì vậy, cơng tác khoan thăm dị- khai thác Dầu khí sẽ được chú trọng nhiều
hơn nữa nhằm đảm bảo vững chắc và củng cố an ninh năng lượng của mỗi quốc gia.
Tập đồn Dầu khí quốc gia Việt Nam ngày nay đã và đang tích cực tìm kiếm
khoan thăm dị khơng chỉ ở trong nước mà cịn vươn xa ra cả quốc tế. Trong nghành
cơng nghiệp Dầu khí này thì cơng tác khoan đóng vai trị hết sức quan trọng. Nó
khơng chỉ là bước đầu thực hiện những thao tác thăm dò và khai thác tài nguyên
thiên nhiên mà cịn có tính quyết định đến năng suất cơng việc cũng như hiệu quả
q trình tìm kiếm, thăm dị và khai thác Dầu khí.
1.2 Nhiệm vụ của cơng tác khoan
Là một q trình khơng thể thiếu trong cơng tác tìm kiếm thăm dị và khai

thác dầu khí, hiện nay có rất nhiều giếng khoan được tìm kiếm và đang được đưa
vào sử dụng khai thác dầu khí. Giếng khoan dầu khí có nhiều loại và ta có thể phân
loại chúng thành một số loại giếng như sau:
- Giếng khoan thăm dò.
- Giếng khoan khai thác.
- Giếng khoan dùng để bơm ép.
- Giếng khoan chuẩn.
Tuy nhiên, các giếng khoan trên có thể chuyển đổi cho nhau trong những thời
điểm thích hợp của quá trình sản xuất.
Nhiệm vụ cuối cùng của công tác khoan là làm thế nào để tạo ra những giếng
khoan dầu có thể vào khai thác một cách an toàn và hiệu quả. Ngày nay với những
nghiên cứu chuyên sâu và ứng dụng khoa học kỹ thuật vào phục vụ cho công việc,
công tác khoan trở nên đa dạng hơn như có thể mở rộng khoan xiên, khoan ngang
và có thể được những độ sâu lớn hơn.
1.3. Những chu trình thi cơng giếng khoan thăm dị– khai thác. Nhiệm vụ của
cơng tác rửa giếng
1.3.1. Chu trình thi cơng giếng khoan
Trần Sách Đơn

2

Thiết bị dầu khí K 50


Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

- Khoan thuần túy
- Công tác rửa giếng khoan

- Công tác kéo thả
- Quá trình gia cố thành giếng khoan.
1.3.2. Nhiệm vụ của cơng tác rửa giếng
Khi q trình khoan được thưc hiện, choòng khoan được đưa xuống để phá
hủy đất đá, một nhiệm vụ được đặt ra là phải đưa mùn khoan lên trên bề mặt nhằm
khoan giếng đạt được nhưng độ sâu cần thiết. Ban đầu chúng ta chưa biết ứng dụng
khoa học kĩ thuật vào công việc đưa mùn khoan lên trên bề mặt. Vì thế việc đưa
mùn khoan lên trên là một khó khăn. Ngày nay với sự phát triển của khoa học kĩ
thuật, con người đã biết ứng dụng những công nghệ vào việc lao động sản xuất .
Cũng như họ đã biết vận dụng những công nghệ đó vào khoan khai thác dầu khí và
đặc biệt trong công tác khoan. Người ta đã sử dụng máy bơm có áp lực cao như
bơm piston để đưa chất lỏng xuống giếng khoan và sẽ đưa mùn khoan từ đáy giếng
qua khỏang không vành xuyến đưa chất lỏng lên trên bề mặt. Dung dịch lỏng đó có
tác dụng hịa tan mùn khoan theo cùng đi lên trên bề mặt, đồng thời gia cố tạm thời
thành giếng khoan, làm sạch giếng khoan nhằm giảm thiểu cản trở tối đa do ma sát
đối với cần khoan. Do vậy, công việc rửa giếng khoan là hết sức quan trọng bởi nó
quyết định đến độ sâu của giếng khoan và hiệu quả của q trình khoan.

Trần Sách Đơn

3

Thiết bị dầu khí K 50


Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG 2

TỔNG QUAN VỀ VIỆC SỬ DỤNG MÁY BƠM DUNG DỊCH KHOAN Ở XÍ
NGHIỆP LIÊN DOANH VIETSOVPETRO
2.1. Tình hình sử dụng máy bơm dung dịch khoan ở Vietsovpetro
Trước đây hầu hết các thiết bị máy móc cũng như các thiết bị máy bơm sử
dụng trong liên doanh dầu Vietsovpetro đều do Liên Xô ( Nga ) chế tạo và cung
cấp. Hiện tại Liên doanh dầu khí Vietsovpetro vẫn cịn sử dụng các loại máy bơm
như: YHБ-600, 9MPT-73 do Nga chế tạo được dùng để bơm dung dich khoan.
Ngồi ra, cịn một số máy bơm như FMC, ADENA, do Canada chế tạo được sử
dụng để bơm ép vỉa. Xu thế hiện nay là sử dụng các loại máy bơm của các nước tư
bản sản xuất vì chúng có hiệu quả trong q trình khoan. Trải qua rất nhiều năm sử
dụng máy bơm Liên Xô ( Nga ) vẫn được sử dụng rộng rãi trên các giàn khoan của
xí nghiệp Vietsovpetro. Các loại máy bơm này đã góp phần vào việc phục vụ cơng
tác bơm dung dich khoan.
Tuy nhiên cũng cần có những nghiên cứu và biện pháp để làm tăng hiệu quả
của công tác bơm dung dịch nhằm đáp ứng được những yêu cầu ngành Dầu khí của
Xí Nghiệp Vietsovpetro nói chung và của thế giới nói riêng. Tất cả đều hướng tới
việc phát triển ngành cơng nghiệp Dầu khí lâu bền và vững mạnh.
2.2.Sơ đồ cơng nghệ của hệ thống tuần hồn dung dịch khoan
Dung dịch khoan được tuần hoàn theo sơ đồ dưới:

7

15

6
5
2

1

16

14
3

4

9

8

17
19

10
18
20
21
13

12

11

Hình 2.1. Sơ đồ cơng nghệ của hệ thống tuần hồn.
Trần Sách Đơn

4

Thiết bị dầu khí K 50

Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

1,2. Máy bơm dung dịch
14. Manifold hút
3,4. Bể chứa dung dịch sạch
15. Đầu xa nhích
5. Manifold cao áp
16.Cần chủ động
6. Van một chiều
17. Cần khoan
7. Vòi cao áp
18. Cần nặng
8. Máng xả
19. Thành giếng
9. Sàng rung
20. Choòng khoan
10.Bể chứa chất thải
21. Khoảng trống
11. Bể chứa dung dịch
Giữa ống trống và cần khoan
12.Máng lọc bùn
13.Máng tách khí
* Giải thích sơ đồ 1.1
- Từ bể chứa (11) dung dịch sẽ đi qua máy lọc bùn (12) khi đó bùn được giữ
lại để dung dịch tiếp tục đi qua máy tách khí (13), phần lẫn khí trong dung dịch sẽ
được tách khí ra từ máy tách khí, dung dịch đi vào bể chứa (3 và 4) từ bể chứa (3)

dung dịch sẽ đi vào máy bơm. Từ (4) dung dịch sẽ đi qua manifold hút sau đó dung
dịch tiếp tục đi xuống cần khoan va choòng khoan lúc này dung dịch và tạp chất
được đưa ngược lên thành giếng và quay trở về máng xả (8) để tiếp tục qua sàng
rung. Cuối cùng chất thải được đưa trở về bể chứa (10) còn dung dịch sẽ trở về bể
chứa (11) và tiếp tục vòng tuần hồn.
Trong cơng tác khoan Dầu khí thì dung dịch đóng vai trị quan trọng. Bởi vì
dung dịch khoan có chức năng sau:
- Chức năng nâng mùn khoan: Trong quá trình tuần hồn dung dịch khoan có
nhiệm vụ nâng mùn khoan lên miệng giếng. Việc nâng mùn khoan lên phụ thuộc
vào vận tốc, trọng lượng riêng và độ nhớt của dung dịch khoan. Các tính chất này
phụ thuộc tính chất đất đá tạo mùn ở mỗi tầng địa chất.
- Chức năng giữ mùn khoan ở trạng thái lơ lửng sau khi ngưng tuần hoàn dung
dịch mùn sẽ được giữ lại trong khoảng khơng vành xuyến. Chính tính lưu biến của
dung dịch đã giữ mùn khoan ở trang thái này nhờ sự gen hóa khi ngưng tuần hồn.
Thực tế là các dung dịch nhớt đều có tính lưu biến.
- Chức năng làm mát dụng cụ khoan, giảm ma sát cho bộ khoan dụng cụ:
Dụng cụ khoan bị nóng lên bởi ma sát cơ học, chuyển thành nhiệt và nóng lên bởi
nhiệt độ ở đáy giếng ( nhiệt địa ). Việc dung dịch khoan có khả năng làm giảm ma
sát giữa bộ khoan cụ và thành giếng. Do đó để cải thiện chức năng này người ta cho
thêm vào dung dịch các chất chống ma sát như dầu và các phụ gia khác.

Trần Sách Đơn

5

Thiết bị dầu khí K 50


Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

- Chức năng gia cố thành giếng khoan: dung dịch khoan sẽ thẩm thấu vào
thành để lại một lớp màng các hạt keo. Lớp màng này được gọi là vỏ sét. Lớp vỏ sét
này bám chắc được lá nhờ các sản phẩm đặc biệt gọi là chất khử lọc.
- Chức năng khống chế sự xâm nhập các chất lỏng từ vỉa: dung dịch khoan tác
động một áp suất tĩnh lên thành giếng có giá trị bằng
Ph = 9,81.ρ.H
(2.1)
H: Chiều cao của cột dung dịch ( m )
Ρ: Khối lượng riêng của dung dich khoan ( kg/m3)
Nếu áp suất thủy tĩnh Ph lớn hơn áp suất chất lỏng trong thành thì chất lỏng
này khơng thể chảy vào trong giếng được. Do đó có thể coi dung dịch khoan như
một đố áp đầu tiên khống chế áp suất ở đáy giếng.
- Chức năng truyền dẫn công suất cho động cơ đáy: Đối với một số ứng dụng
cho khoan định hướng, khoan bằng choòng kim cương người ta lắp vào bộ khoan
một động cơ đáy (tuabin hoặc động cơ thể tích). Động cơ này làm việc nhờ dung
dịch khoan cụ làm quay dụng cụ phá đá. Khi vận hành động cơ này sẽ gây sụt áp
lớn và tổn thất áp suất trong hệ thống đẩy của bơm.
- Chức năng truyền thông tin (dữ liệu) địa chất: Nhờ tuần hoàn mà dung dịch
khoan cho nhà địa chất và thợ khoan khi khoan biết được địa tầng của mỗi vùng
khoan qua.
Chính nhờ các chức năng của dung dịch khoan giúp cho quá trình khoan được
thuận lợi. Sau khi đưa mùn khoan lên dung dịch khoan đã bị bẩn. Để tiếp tục tái sử
dụng dung dịch cần phải làm sạch dung dịch trước khi bơm trở lại. Các thiết bị bơm
và làm sạch dung dịch gồm có:
+ Máy bơm dung dịch và hệ thống vòi cao áp
+ Sàng rung
+ Máng lắng
+ Máy lọc cát

+ Máy tách khí
+ Các thiết bị chứa và điều chế dung dịch khoan
2.2.1. Máy bơm dung dịch khoan
Hiện nay máy bơm khoan được sử dụng trên giàn khoan là loại máy bơm
piston: Máy bơm hai xi lanh tác dụng kép hoặc máy bơm piston 3 xi lanh tác dụng
đơn dung dịch rửa giếng khoan.
Máy bơm khoan được dùng nhiều là loại bơm piston bởi vì nó có một số ưu
điểm sau:
- Bơm được nhiều loại chất lỏng có tỷ trọng khác nhau
- Tạo được áp suất lớn
Trần Sách Đơn

6

Thiết bị dầu khí K 50


Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

- Lưu lượng bơm và áp suất bơm độc lập với nhau
- Cấu tạo đơn giản dễ thoan thay thế, lắp ráp và bảo dưỡng
- Độ bền cao phù hợp với công tác khoan trên biển
Do bơm piston có thể tạo ra áp lực cao nên chúng được dùng để đưa dung
dịch khoan xuống giếng khoan. Chất lỏng dung dịch mà bơm có thể đưa được
xuống là nước, sét, dung dịch nhũ tương
2.2.2. Sàng rung
Sàng rung là một bộ máy lọc nước đầu tiên sau khi dung dịch từ giếng khoan
ra.

Sàng rung được cấu tạo từ các tấm lưới kim loại đặt nghiêng 13-15 độ.
Dung dịch chảy vào là nhờ sự rung động nhịp nhàng của đối trọng, và lò xo
giảm đối mà những phần tử nhỏ, nhẹ chảy xuống máng vào bể chứa dung dịch còn
các phân tử nặng lớn rơi ra ngoài.
2.2.3. Máy lọc cát (hyđroxycl )
Là loại máy lọc cát trong dung dịch sau khi đã chảy qua sàng rung và máng
lắng. Dung dịch được các bơm ly tâm xả vào các côn theo phương tiếp tuyến.
Những phân tử nặng rơi xuống dưới chảy ra ngồi. Cịn các phân tử nhẹ trào lên
trên chảy vào máng dung dich ( n các loại này co kích thước nhỏ hơn 74 μm ). Máy
lọc cát sẽ tách các loại hạt có kích thước lớn hơn 74 μm.
2.2.4. Máng lắng
Được dùng để tách bớt một phần chất rắn trong dung dịch đã lọt qua sang
rung. Máng lắng có chiều rộng từ 600-700 mm, chiều sâu từ 400 – 600 mm và chiều
dài từ 40 – 50 m. Máng lắng có tác dụng làm chậm tốc độ chảy của dung dịch. Tạo
điều kiện cho mùn khoan dễ lắng đọng trên suốt chiều dài máng.
2.2.5 Máy tách khí
Là loại máy dùng để xử lý dung dịch khoan khi bị lẫn khí, tránh, tránh nguy cơ
phun trào, tránh nguy cơ gây hỏa hoạn đồng thời đảm bảo hiệu suất cho các loại
máy bơm.
Máy tách khí có nhiều loại được sử dụng, nhưng đều có nguyên lý làm việc
giống nhau. Nguyên lý cơ bản là sử dụng chênh lệch áp suất trong bình chân khơng
của buồng máy với áp suất của các bọt khí lẫn trong dung dịch. Điều quan trọng
nhất của máy tách khí là máy hút chân khơng để hút hết khơng khí trong bình tạo ra
một áp suất nhỏ hơn áp suất bên ngoài.
2.2.6. Các thiết bị chứa và điều chế dung dịch khoan
Các thiết bị chứa và điều chế dung dịch bao gồm: Bể chứa, thùng trộn, phễu
trộn, máy quấy và súng phun.
1. Bể chứa dung dịch khoan
Trần Sách Đôn

7

Thiết bị dầu khí K 50


Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Bể chứa dung dịch khoan có dạng hình hộp chữ nhật với các kích thước tiêu
chuẩn sau:
Chiều dài: 3700 ÷6000( mm )
Chiều rộng: 2650 ( mm )
Chiều cao: 1820 ( mm )
Bể chứa được gia công từ các tấm tôn dày hàn vững chắc nhờ các thanh thép
định hình. Số lượng bể chứa cho một giàn khoan có thể thay đổi theo vị trí của giàn
khoan đó.
2. Thùng trộn dung dịch khoan
Thùng trộn dung dịch khoan được cấu tạo đơn giản, thường để trộn sét khơ,
hóa phẩm và nước lã để tạo thành dung dịch khoan.
Thùng trộn có thể tích 4000 ÷ 10000 ( mm3 ). Bên trong có cánh được lắp trên
trục làm nhiệm vụ sáo trộn đều đất sét hóa phẩm và nước lã. Thùng trộn có một máy
khuấy bằng động cơ điện. Nước được bơm vào thùng qua ống dẫn lắp ở phái trên
cịn hóa chất và lắp được đưa vào thùng từ nắp.
Với loại thùng trộn dạng này có thể tạo dung dịch khoan từ sét cục.
3. Phễu trộn
Phễu trộn dùng để gia công dung dịch khoan từ sét bột, dưới sự tác động của
dịng xốy lực, xốy cuộn để trộn đều sét, hóa phẩm và nước.
4.Máy quấy và sung phun
Là thiết bị dùng để quấy dung dịch trong bể. Việc khuấy động lần này làm cho

chất rắn trong bể không thể lắng đọng xuống đáy bể. Đặc biệt là dung dịch nặng có
bột đá ba-rít.
Nhờ vào máy quấy và sung phun làm cho các hạt rắn phân bố đều trong dung
dịch. Cả hai loại này thường được lắp ở bể chứa .
2.3. Những yêu cầu công nghệ của máy bơm dung dịch khoan
Đối với bơm dung dịch khoan cần được đáp ứng những yêu cầu sau:
- Do độ sâu của khoan là rất lớn vì vậy bơm cần có áp suất lớn cũng như đạt
được độ ổn định trong quá trình truyền dung dịch
- Bơm được nhiều loại chất lỏng có tỷ trọng khác nhau
- Có khả năng bơm dung dịch một cách ổn định
- Đáp ứng được những u cầu của cơng tác khoan
- Có mối liên kết lắp đặt hợp lý với các thiết bị trên giàn
2.4. Những kết quả đã đạt được, những tồn tại cần tập chung nghiên cứu.
Từ khi hình thành ngành Dầu khí tới nay các loại máy bơm đã được sử dụng
trên giàn khoan khai thác Dầu khí của Xí nghiệp Liên Doanh Vietsovpetro một cách
hợp lý và hiệu quả. Đã góp phần to lớn trong cơng cuộc xây dựng nền cơng nghiệp
Trần Sách Đơn

8

Thiết bị dầu khí K 50


Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

của đất nước từng bước phát triển hơn. Việc sử dụng máy bơm trong cơng tác khai
thác Dầu khí đã được sử dụng một cách hợp lý giúp cho quá trình khai thác, tìm
kiếm thăm dị đạt hiệu quả cao.

Tuy nhiên bên cạnh đó vẫn cịn có nhưng tồn tại hạn chế về mặt đáp ứng các
yêu cầu công nghệ hiện đại đang được sử dụng trên giàn khai thác Dầu khí hiện nay.
Do thời gian làm việc không đảm bảo được những yêu cầu cần thiết. Vì vậy chúng
ta cần phải có những biện pháp nhằm nâng cao hiệu tuổi thọ cũng như khả năng làm
việc của máy bơm để có thể đáp ứng được những yêu cầu công việc.

Trần Sách Đơn

9

Thiết bị dầu khí K 50


Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG 3
TÌM HIỂU VỀ MÁY BƠM PISTON YHБ-600
3.1. Lý thuyết cơ bản của máy bơm piston
3.1.1Tổng quan về máy bơm piston và việc phân loại chúng
Máy bơm piston được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của nền kinh tế
quốc dân. Nó được sử dụng để bơm nước lã, bơm dung dịch, bơm hố chất… và
phục vụ cho nhiều mục đích khác.
Nhất là chúng được dùng rất nhiều trong công tác khoan dầu khí hiện nay,
chúng được dùng để bơm dung dịch khoan xuống giếng khoan, dung dịch này có
các tác dụng:
- Làm mát dung cụ khoan
- Gia cố thành giếng khoan
- Làm sạch giếng khoan

- Khống chế chất lỏng từ vỉa
Máy bơm piston có thể tạo ra áp suất và lưu lượng không phụ thuộc vào nhau.
Đây là yếu tố quan trọng để đáp ứng yêu cầu về công nghệ khoan. Cấu tạo đơn giản,
dễ sửa chữa, lắp ráp, độ bền cao và dễ thay thế
3.1.2.Phân loại máy bơm piston
* Phân loại theo cách bố trí xylanh:
- Bơm thẳng đứng
- Bơm nằm ngang
* Phân loại theo các tác dụng:
- Bơm tác dụng đơn
- Bơm tác dụng kép:
+ Bơm 1: xylanh tác dụng kép
+ Bơm 2: xylanh tác dụng đơn
- Bơm tác dụng ba: ghép 3 xylanh tác dụng đơn
- Bơm tác dụng bốn:
+ Hai xylanh tác dụng kép
+ Bốn xylanh tác dụng đơn
* Phân loại theo cấu tạo của piston:
- Bơm piston đĩa
- Bơm piston trụ
* Phân loại theo lưu lượng:
- Bơm lưu lượng nhỏ:
Q<15
m3 /h
- Bơm lưu lượng trung bình: Q=15÷60
m3 /h
Trần Sách Đơn

10

Thiết bị dầu khí K 50


Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

- Bơm lưu lượng lớn:

Q=60

m3 /h

* Phân loại theo áp suất:
- Bơm có áp suất thấp:
P<10
at
- Bơm có áp suất trung bình: P<10÷20
at
- Bơm có áp suất cao:
P<20
at
3.1.3.Ngun lý làm việc của bơm
Bơm piston là một máy thuỷ lực, trong đó năng lượng cơ học của động cơ
truyền cho chất lỏng nhờ một quả nén (gọi là piston) chuyển động tịnh tiến qua lại
trong xylanh. Ta xét cấu tạo và nguyên lý làm việc của bơm piston tác dụng đơn và
bơm piston tác dụng kép.
3.1.3.1. Bơm piston tác dụng đơn

Hình 3.1. Sơ đồ cấu tạo của máy bơm piston tác dụng đơn

Bảng 3.1. Các chi tiết trong sơ đồ cấu tạo máy bơm piston tác dụng đơn
STT
1
2
3
4
5
6

Trần Sách Đôn

Tên chi tiết

STT
7
8
9
10
11
12
13

Xilanh
Cần piston
piston
Hộp van
Ống đẩy
Van đẩy

11

Tên chi tiết
Van hút
Ống hút
Bể hút
Con trượt
Thanh truyền
Tay quay
Trục khuỷu

Thiết bị dầu khí K 50


Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Trong quá trình làm việc, trục khuỷu (13) quy, truyền chuyển động khứ hồi
cho piston (3) qua thống con trượt (10), tay quay (12) và thanh truyền (11). Piston
chuyển động tịnh tiến qua lại trong xylanh. Khoảng không gian giữa mặt đầu của
piston và các van là khoang làm việc của máy bơm. Thể tích khoang làm việc này
thay đổi phụ thuộc vào vị trí của piston.
Những điểm tận cùng bên phải và bên trái của piston gọi là điểm chết phải
(điểm A) và điểm chết trái (điểm B). Khoảng cách từ điểm chết phải đến điểm chết
trái gọi là hành trình của piston, ký hiệu là S; S=2R, R: bán kính tay quay của trục
khuỷu. Khi piston chuyển động từ A sang B, van hút (7) đóng lại, van đẩu (6) mở ra,
chất lỏng bị đẩy ra ngoài. Ngược lại, khi piston chuyển động từ B sang A, áp suất
trong ống hút giảm. Lúc này van hút (7) mở, van đẩy (6) đóng, chất lỏng từ bể chứa
(9) được hút đầy vào khoang làm việc của máy bơm.Quá trình cứ lặp đi lặp lại như
vậy.

Sau mỗi vòng quay của trục khuỷu, bơm thực hiện một quá trình hút và một
quá trình đẩy.
3.1.3.2. Bơm piston tác dụng kép
7

2

4
1

B2
6
5

11

B1
S=2R

R

4

6
10

3

Pa

9

8

Hình 3.2. Sơ đồ cấu tạo máy bơm piston tác dụng kép
Bảng 3.2. Các chi tiết trong Sơ đồ cấu tạo máy bơm piston tác dụng kép
STT
1
2
3
4
5
6

Tên chi tiết

STT
7
8
9
10
11
12
13

Xilanh
Cần piston
piston
Hộp van
Ống đẩy

Van đẩy

Tên chi tiết
Van hút
Ống hút
Bể hút
Con trượt
Thanh truyền
Tay quay
Trục khuỷu

Nhờ có hệ thống tay quay- thanh truyền, chuyển động của động cơ sẽ được
biến thành chuyển động tịnh tiến của piston trong xylanh với hành trình S=2R. Hai
Trần Sách Đơn

12

Thiết bị dầu khí K 50


Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

điểm B1, B2 ứng với hai vị trí biên của tay quay. Khi piston đi từ B 1 đến B2 thì
khoang B1 thực hiện quá trình hút, khoang B 2 thực hiện q trình đẩy. Khi đó
khoang thể tích B1 tăng lên, áp suất giảm dần và nhỏ hơn áp suất mặt thống P a, do
đó chất lỏng từ bể chứa qua van hút (6) vào buồng làm việc B 1, trong khi đó van (4)
đóng lại. Cịn bên khoang B2 thì thể tích buồng làm việc giảm, áp suất tăng lên, van
(6) đóng lại và van (4) mở ra, chất lỏng sẽ được đẩy qua van đẩy (4) và ống xả (7).

Khi piston tới B2 thì khoang B1 kết thúc quá trình hút, khoang B 2 kết thúc quá trình
đẩy.
Quá trình ngược lại, khi piston đi từ B2 đến B1 thì khoang B2 thực hiện quá
trình hút, khoang B1 thực hiện q trình đẩy. Như vậy, mỗi vịng quay của trục
chính thì bơm thực hiện được hai lần hút và hai lần đẩy( hai chu kỳ hay còn gọi là
tác dụng kép). Nếu tay quay tiếp tục quay thì bơm lặp lại q trình hút và đẩy như
cũ.
3.1.4. Các thơng số cơ bản của máy bơm piston
Các thông số cơ bản là các thông số biểu thị khả năng làm việc và đặc tính của
bơm. Bao gồm:
- Cột áp (áp suất): H (m cột nước)
- Lưu lượng : Q (l/s)
- Công suất : N (ml)
- Hiệu suất : η
- Cột áp (H)
Ở đây ta dùng khái niệm “Năng lượng đơn vị”. Năng lượng đơn vị là năng
lượng của một đơn vị trọng lượng chất lỏng.
3.4.1.1. Cột áp
Cột áp của máy bơm là năng lượng đơn vị của dòng chảy trao đổi với bơm.
Nó được tính bằng sự chênh lệch năng lượng đơn vị của dòng chảy ở mặt trước và
mặt sau của máy bơm.
H = ∆eBA = eB - eA
(3.1)

Trần Sách Đơn

13

Thiết bị dầu khí K 50

Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

PB

B

B

B

A

A

, VB
PA
, VA

Z
A

Z
B

Hình 3.3. Sơ đồ tính tốn cột áp của bơm
Ta xét 2 mặt cắt (hình 1.1): mặt trước A-A và mặt sau B-B của bơm:
Ta gọi:

eA và eB: Năng lượng đơn vị ở mặt cắt A-A và B-B;
ZA và ZB: Độ cao của mặt cắt đến mặt nước;
PA, VA và PB, VB: Áp suất và tốc độ của dòng chảy ở 2 mặt cắt.
Ta có:
eA =

PA
α .V 2
+ ZA + A A
γ
2g

(3.2)

eB =

PB
α .V 2
+ ZB + B B
γ
2g

(3.3)

Trong đó:
g : Gia tốc trọng trường;
γ : Trọng lượng riêng của chất lỏng;
αA, αB : Hệ số điều chỉnh động năng.
Thay công thức (3.2) và (3.3) vào (3.1), ta được:
∆e BA

α B.V B2 − α A.V A2
PB − PA
=
+ (ZB − Z A ) +
γ
2g

(3.4)

Nhận thấy:
∆eBA > 0: Máy bơm cung cấp năng lượng cho chất lỏng;
∆eBA < 0: Chất lỏng cung cấp năng lượng cho máy thuỷ lực;
∆eBA = H, gọi là cột áp. Đơn vị là mét cột nước.

Trần Sách Đơn

14

Thiết bị dầu khí K 50


Đại học Mỏ - Địa Chất
Thành phần

Đồ án tốt nghiệp

PB − PA
+ ( Z B − Z A ) là thế năng đơn vị, được gọi là cột áp tĩnh. Ký
γ

hiệu là Ht.
α B.VB2 − α A.V A2
Thành phần
là động năng đơn vị, được gọi là cột áp động. Ký
2g

hiệu là Hđ.
Như vậy
H = H t + Hđ

(3.5)

3.1.4.2. Lưu lượng
Lưu lượng là lượng chất lỏng chảy qua máy bơm trong một đơn vị thời gian.
Đơn vị tính có thể là: lít/giây (l/s); lít/phút (l/ph); mét khối/giờ (m3/h).
Máy bơm có i xylanh tác dụng đơn
Q=

i.F .S .n
60

(l/s)

(3.6)

Máy bơm có i xylanh tác dụng kép
Q=

i.a.F .S .n

(l/s)
60

(3.7)

Trong đó:
F: tiết diện xylanh;
S: khoảng dịch chuyển của piston;
i: số xylanh;
n: số hành trình kép;
a: hệ số kể đến ảnh hưởng của cần piston:
a = 1−

f
2F

f: tiết diện cần piston.
Với bơm tác dụng đơn thì: a=1.
3.1.4.3. Cơng suất
Cơng suất của động cơ (Nđc) chi phí cho quá trình bơm làm việc bao gồm các
thành phần sau:
Chi phí cơng suất để nâng một lưu lượng Q lên độ cao H trong 1 đơn vị thời
gian được gọi là cơng suất thuỷ lực hay cơng suất có ích (Ntl);
γ .Q.H
N tl =
(3.8)
75

Công suất thuỷ lực chính là cơ năng mà chất lỏng trao đổi với bơm trong 1
đơn vị thời gian.

Trần Sách Đơn

15

Thiết bị dầu khí K 50


Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Chi phí công suất để thắng các tổn hao thuỷ lực, tổn hao thể tích, tổn hao cơ
khí, được đánh giá bằng hệ số ηtl, ηV vµ ηc.
Tổn hao thuỷ lực ηtl: bao gồm chi phí để thắng các sức cản thuỷ lực do ma sát
với thành ống và các tổn hao cục bộ do thay đổi tốc độ dòng chảy khi chất lỏng
chuyển động từ bể chứa đến ống đẩy. Ngoài ra cịn để thắng lực qn tính của van.
η tl =

Ht
Hl

(3.9)

Ht, Hl : cột áp thực tế và cột áp lý thuyết.
Tổn hao thể tích ηV : được xác định bằng hệ số hút đầy:
ηV =

Qt
Ql

(3.10)

Qt, Ql : lưu lượng thực tế và lưu lượng lý thuyết.
Như vậy, công suất trên trục của piston là công suất làm việc hay công suất chỉ
báo (Nlv):
N lv =

N tl
η tl .ηV

(3.11)

Tổn hao cơ khí(ηc):là các tổn hao từ động cơ đến trục của piston. Như vậy,
công suất của động cơ sẽ là:
Nđc=

N tl
γ .Q.H
=
η tl .ηV .η c 75.η tl .ηV .η c

(3.12)

3.1.4.4. Hiệu suất (η)
Hiệu suất của máy bơm η (hiệu suất tồn phần) được xác định theo cơng thức:
η=

N tl
= η tl .ηV .η c
N dc

(3.13)

Thông thường, η = 0,67 ÷ 0,85.

Trần Sách Đơn

16

Thiết bị dầu khí K 50


Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

3.1.5. Đường đặc tính của máy bơm piston
3.1.5.1. Đường đặc tính cơ bản của máy bơm
H
n1 < n2 = const

2'

1'
1

2

Q
0

Q1

Q2

Hình 3.4. Đường đặc tính của bơm piston
Đồ thị biễu diễn mối quan hệ H=f(Q) khi tốc độ quay của tay quay n là hằng
số gọi là đường đặc tính của máy bơm piston
Đường 1’ và đường 2’ là đường đặc tính lý thuyết ứng với tốc độ quay là
n1=const (Q1) và n2=const (Q2).
Đường 1 và 2 là đường đặc tính thực tế ứng với n1 và n2, n1Qua đồ thị ta thấy:
Về mặt lý thuyết, khi n=const thì việc tăng cột áp H không ảnh hưởng tới lưu
lượng Q (H và Q độc lập với nhau).
Có sự sai khác giữa đường lý thuyết và thực tế là do khi cột áp H tăng sẽ tăng
các hiện tượng rò rỉ. Sự sai khác này càng lớn khi Q càng lớn, vì lúc này khơng chỉ
có hiện tượng rị rỉ mà các van làm việc cũng không kịp thời, gây tổn thất về lưu
lượng.
3.1.5.2. Đường đặc tính phụ thuộc giữa Q, N và η của máy bơm với H

Trần Sách Đơn

17

Thiết bị dầu khí K 50


Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Hình 3.5. Đường đặc tính phụ thuộc giữa Q, N và η với H
Từ đồ thị ta thấy:
- Khi H tăng thì Q giảm;
- Ở đoạn H1, H2, hiệu suất không thay đổi;
- Khi cột áp làm việc ở mức rất thấp hoặc rất cao, hiệu suất làm việc
giảm. Khi H thấp, η giảm do cơng suất có ích trên trục máy bơm nhỏ; khi H cao, η
giảm do hiện tượng rò rỉ.
3.1.5.3. Đường đặc tính xâm thực của máy bơm
Hiện tượng xâm thực là việc tạo nên một vùng hơi cục bộ (bọt khí) ở trong các
chất lỏng đang chảy nếu như áp suất tĩnh tuyệt đối đạt bằng hoặc thấp hơn áp suất
bốc hơi của chất lỏng đó. Áp suất bốc hơi này phụ thuộc vào nhiệt độ chất lỏng và
điều kiện khí quyển. Nguyên nhân chính gây ra hiện tượng xâm thực là do sự xuất
hiện các bọt khí, xảy ra khi:
- Chiều cao hút quá lớn làm giảm nhiệt độ sôi.
- Nhiệt độ chất lỏng quá cao.
- Trong chất lỏng có khí đồng hành.
- Đường ống hút q nhỏ, quá dài làm tăng tổn thất thuỷ lực.
- Đường đặc tính xâm thực cho thấy khả năng làm việc bình thường của máy
bơm ứng với số vịng quay khơng đổi và nhiệt độ làm việc nhất định phụ thuộc độ
chân khơng của máy bơm.

Hình 3.6. Đường đặc tính xâm thực của máy bơm
K1, K2 là điểm giới hạn phạm vi làm việc an toàn của bơm ứng với trị số áp
suất chân không giới hạn. Nếu độ chân không vượt quá các trị số giới hạn thì bơm
sẽ làm việc trong tình trạng bị xâm thực.
Vai trị của bơm piston trong cơng tác khoan
Trần Sách Đơn

18

Thiết bị dầu khí K 50


Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Máy bơm dung dịch khoan là thiết bị không thể thiếu được trong mỗi tổ hợp
thiết bị khoan. Nhiệm vụ của nó là hút chất lỏng ở bể chứa và bơm vào trong cần
khoan xuống đáy giếng, làm mát choòng khoan và đưa mùn khoan lên mặt đất.
Ngoài ra, máy bơm khoan còn tạo năng lượng chất lỏng để làm quay tuabin khoan
trong quá trình khoan bằng tuabin. Trong một số trường hợp, máy bơm khoan còn
được dùng để ép chất lỏng vào vỉa để duy trì áp suất vỉa, tăng tuổi thọ khai thác cho
vùng mỏ.
Để thực hiện được các nhiệm vụ này thì máy bơm khoan thường được sử dụng
là máy bơm piston, vì máy bơm loại này có các ưu điểm:
- Có thể bơm được các dung dịch có trọng lượng riêng khác nhau;
- Có thể tạo được áp suất lớn;
- Áp suất và lưu lượng không phụ thuộc vào nhau. Đây là yếu tố quan trọng
để đáp ứng yêu cầu về công nghệ khoan;
- Cấu tạo đơn giản, dễ thay thế, bảo dưỡng.
- Độ bền cao và dễ vận chuyển.
Ngồi ra, máy bơm piston sử dụng trong cơng nghiệp dầu khí có nhiệm vụ:
- Bơm trám ximăng;
- Bơm ép nước hoặc bơm nứt vỉa thuỷ lực;
- Bơm vận chuyển sản phẩm khai thác.
3.2. Đặc tính Kỹ thuật và nguyên lý làm việc của máy bơm YHБ-600
3.2.1. Đặc tính kỹ thuật của máy bơm YHБ-600
Máy bơm YHБ-600 là dạng máy thủy lực thể tích nằm ngang có 2 xylanh tác

dụng kép. Nó là máy bơm dùng để bơm dung dịch khoan xuống đáy giếng trong
q trình khoan thơng qua cột cần khoan. Ngồi ra, cịn dùng để bơm dung dịch
khoan xuống đáy giếng làm quay tuabin và choòng khoan đồng thời tạo áp suất để
đưa mùn khoan lên trên bề mặt và gia cố thành giếng khoan, làm mát chng
khoan. Đặc tính kỹ thuật của máy như sau :
Cơng suất máy bơm
600 kW
Công suất thuỷ lực
475 kW
Chiều dài hành trình Piston
400 mm
Đường kính ty Piston
70 mm
Loại bình ổn áp
IIK-70-250 màng cao su
Thể tích khí trong bình ổn áp
70 dm3
Áp suất bơm lớn nhất
250 kG/cm2
Đường kính của đầu thủy lực
196,80,2 mm
Đường kính trục chủ động
175 mm
Đường kính trục trung gian
120 mm
Trần Sách Đơn

19

Thiết bị dầu khí K 50

Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Độ côn lỗ lắp nối van
1:6
Số xylanh
2
Số hành trình kép lớn nhất của piston
65 lần/phút
Tốc độ vòng quay của trục chủ động
320 vịng/phút
Tỷ số truyền động
123/25
Dạng van
Van đĩa
Dạng van an tồn
Dạng màng
Loại dây đai
П
Số dây đai
16
Kích thước bơm:dài x rộng x cao
510x3020x330 mm
Nhiệt độ chất lỏng trong bơm
< 800C
Đường của bánh đai
Ф1400 ; Ф1700 ; Ф1800 mm

Đường của bánh đai và trọng lượng máy bơm tương ứng
Ф1400mm
22250kg
Ф1700mm
25750kg
Ф1800mm
26050kg
Đặc tính làm việc: Với mỗi cấp đường kính xylanh khác nhau, thì bơm sẽ làm
việc với những giá trị lưu lượng và cột áp khác nhau. Đường kính xylanh càng nhỏ
thì diện tích buồng làm việc sẽ càng nhỏ, nên lưu lượng bơm sẽ giảm và cột áp bơm
(áp suất bơm) sẽ càng tăng. Ngược lại, đường kính xylanh càng lớn thì lưu lượng
bơm sẽ càng lớn và áp lực bơm càng nhỏ. Điều này được thể hiện rõ nhất qua bảng
đặc tính làm việc của bơm ứng với mỗi cấp xylanh.
Bảng 3.3. Các thông số kỹ thuật của xylanh
Đường kính xylanh (mm)
200
190
180
170
160
150
140
130

Lưu lượng
(m3/h)
184
164
151
130

113
99
84
71

Áp suất
(KG/cm2)
100
115
125
140
165
190
2250
250

3.2.2. Nguyên lý làm việc của máy bơm YHБ-600

Trần Sách Đôn

20

Thiết bị dầu khí K 50


Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp
4

5

2
1

3

6
8

7

9

11
10

12

14
13
a

e

f

c

15

20

24

18

b

21

19

17
g

h

d

23
22
25

26

Hình 3.7. Sơ đồ động học dẫn động máy bơm khoan YHB-600
1. Máy Diezel B2-500
2. Khớp nối mềm
Trần Sách Đôn

21

Thiết bị dầu khí K 50


Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

3. Hộp giảm tốc
15. Con trượt
4. Côn hơi 500
16. Van hút
5. Puly
17. Xylanh
6. Đai E 38 x 5600
18. Van xả
7. Côn hơi
19. Đường ống cao áp
8. Puly dẫn động máy bơm
20. Ty bơm
9. Đai E 38 x 10.000
21. Piston
10. Puly máy bơm
22. Van an toàn
11. Bánh răng chủ động
23. Đường ống hút
12. Trục khuỷu
24. Bình ổn áp

13. Bánh răng bị động
25. Lưới lọc
14.Ty trung gian
26. Bể dung dịch
a,b,c,d. Van hút
e,f,g,h. Van xả
Hai máy Diezel (1) làm việc với chiều quay cố định như trên hình (2.2), tồn
bộ mơmen truyền động sẽ được truyền qua hộp giảm tốc, cơn hơi và hồ tải vào
puly (8). Puly (8) truyền chuyển động cho puly (10) qua bộ truyền đai (9) làm cho
trục (25) quay cùng bánh răng chủ động (11). Bánh răng chủ động (11) quay sẽ dẫn
động cho bánh răng bị động (13) quay theo qua cặp bánh răng 123/25. Bánh răng
(13) quay làm trục khuỷu (12) quay và biến chuyển động quay của trục khuỷu thành
chuyển động tịnh tiến của piston để thực hiện q trình nén hút.
Với cách bố trí như vậy nên hoạt động của máy bơm theo hành trình kép,
nghĩa là cả hai chiều máy đều thực hiện đồng thời hai chức năng, nén chất lỏng vào
ống cao áp để vào giếng khoan và hút chất lỏng từ bể vào xylanh để chuẩn bị cho
hành trình nén tiếp theo.
Khi piston chuyển động theo hình mũi tên, các van b, e, d, g đóng lại cịn các
van f, h mở ra để cho dung dịch đi vào đường ống cao áp và xuống giếng, đồng thời
các van a, c mở ra để dung dịch từ bể chứa đi vào xylanh chuẩn bị cho hành trình
tiếp theo. Quá trình cứ lặp đi lặp lại như vậy, chất lỏng được đẩy vào giếng khoan
liên tục.
Máy bơm YHБ-600 có 2 xylanh bố trí song song, tay quay lệch pha nhau 90 o
để chất lỏng đẩy ra đều đặn hơn. Trên đường xả của máy bơm có bố trí bình khí
(bình điều hịa) để đảm bảo áp suất cũng như lưu lượng đầu ra ổn định hơn. Trong
q trình khoan có thể xảy ra các hiện tượng rắc rối phức tạp như tắc cần, kẹt mùn,
vịng tuần hồn bị cản trở hoặc bị đình trệ. Trường hợp tắc hồn tồn có bộ phận
van an tồn bật ra để xả chất lỏng ra ngồi. Bình thường theo dõi qua đồng hồ.
Trần Sách Đơn

22

Thiết bị dầu khí K 50


Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Trong quá trình làm việc, piston chuyển động tịnh tiến qua lại trong xylanh.
Những điểm tận cùng bên phải và bên trái của nó được gọi là điểm chết phải và
điểm chết trái của piston. Khoảng cách giữa điểm chết phải đến điểm chết trái gọi là
khoảng chạy của piston, ký hiệu là S.
Sau cứ mỗi lần chuyển động từ điểm chết phải sang điểm chết trái, thì piston
lại đẩy và hút được một thể tích chất lỏng là: F.S và (F-f).S. Ngược lại, khi piston
chuyển động từ điểm chết trái sang điểm chết phải, thì nó cũng đẩy và hút được một
thể tích chất lỏng tương tự là: (F-f).S và F.S.
Trong đó:
+ F là diện tích piston, dm2;
+ f là tiết diện cần piston, dm2;
+ S là khoảng chạy piston, dm.
Mỗi lần piston chuyển động từ điểm chết phải sang điểm chết trái và ngược lại
được gọi là một bước kép. Như vậy, sau một bước kép của piston thì bơm cung cấp
một lượng chất lỏng là Q:
Q = F.S + (F-f).S = (2F-f).S
(l/s)
(3.14)
Gọi n là số bước kép trong một phút (vg/ph) thì:
Q=

( 2 F − f ).S .n

(l/s)

60

(3.15)

Máy bơm YHБ-600 có 2 xylanh tác dụng kép nên:
Q= 2.

( 2 F − f ).S .n
60

=

( 2 F − f ).S .n
30

(l/s)

(3.16)

Trong thực tế, lưu lượng của bơm sẽ nhỏ hơn vì:
- Chất lỏng bị tổn hao do độ hở của van và các chỗ nối (được đánh giá bằng số
tổn hao).
- Trong q trình hút, ln có một lượng khí nhỏ chui vào và mặt khác trong
chất lỏng cũng có chứa khí hịa tan (được đánh giá bằng hệ số hút đầy).

Trần Sách Đơn

23

Thiết bị dầu khí K 50


Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

3.3. Cấu tạo máy bơm máy bơm YHБ-600

1. Nắp máy
2. Trục chủ động

3. Ty bơm
4. Cửa bơm dầu

Hình 3.8. Sơ đồ tổng thể máy bơm piston YHB-600
1. Bình điều hịa
3. Cối supáp
5. Lỗ tản nhiệt
2. Van an tồn
4. Đế máy

Trần Sách Đơn

24

Thiết bị dầu khí K 50

Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Máy bơm YHБ-600 cấu tạo gồm hai phần chính là phần cơ khí và phần thủy
lực.
Phần cơ khí có nhiệm vụ nhận mômen truyền động từ hệ thống dẫn động và
biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến trên con trượt cũng như trục
trung gian truyền đến phần thủy lực để máy hút và đẩy chất lỏng vào giếng khoan.
Phần thủy lực của máy bơm là nơi lắp ráp các cụm chi tiết như: xylanh, piston,
van hút, van nén, van an tồn và bình điều hồ. Phần thủy lực của máy bơm là nơi
tiếp nhận năng lượng từ phần cơ của máy bơm để truyền năng lượng đó tới chất
lỏng và di chuyển chất lỏng đó từ bể chứa qua đường ống xả vào giếng khoan.
Ngồi ra, nó cịn gồm một số bộ phận khác như: thiết bị làm kín, hệ thống bơi
trơn và làm mát.
3.3.1. Phần cơ khí
3.3.1.1. Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của cụm cơ khí
Đây là phần dẫn động của bơm, tức nó có nhiệm vụ dẫn động và truyền công
suất cho phần thủy lực làm việc.
Phần cơ khí có cấu tạo như hình 2.4 gồm: bánh đà, trục chủ động, bộ truyền
động bánh răng, hệ thống tay quay- thanh truyền và kết cấu con trượt.

Hình 3.9. Sơ đồ cấu tạo phần cơ khí của máy bơm YHБ-600
1. Ty trung gian
6. Nắp thăm dò
2. Nắp kiểm tra
7. Nắp mặt kiểm tra
3. Vít cấy

8. Vít nắp đổ dầu
4. Ốc gia cố thân trên- thân dưới
9. Trục biên
5.Đệm làm kín
10. Tay biên
Trần Sách Đơn

25

Thiết bị dầu khí K 50