29401

Электрооборудование буровых установок

Доклад

Производство и промышленные технологии

Процесс бурения скважин включает в себя следующие операции: Спуск бурильных труб с долотом разрушающим инструментом в скважину. Наращивание колонны бурильных труб по мере углубления скважины. Подъем труб для замены изношенного долота. При роторном бурении вращение долота осуществляется с помощью колонны бурильных труб.

Русский

2013-08-21

85.5 KB

114 чел.

Электрооборудование буровых установок.

Технология бурения скважин.

    Процесс бурения скважин включает в себя следующие операции:

  1.  Спуск бурильных труб с долотом (разрушающим инструментом) в скважину.
  2.  Разрушение породы на забое (процесс бурения).
  3.  Наращивание колонны бурильных труб по мере углубления скважины.
  4.  Подъем труб для замены изношенного долота.
  5.  Вспомогательные или аварийные работы, в которые входят промывка скважин, очистка и приготовление раствора.

    Существуют следующие способы вращательного бурения:

  1.  Роторное.
  2.  Турбинное.
  3.  Электробурение.

    При роторном бурении вращение долота осуществляется  с помощью колонны бурильных труб. Нагрузка на долото создается частью веса бурильных труб.

    При турбинном способе бурения долото вращается с помощью турбины турбобура. При этом турбина вращается движением жидкости под давлением.

    При использовании электробуров, вращение долота осуществляется ЭД, опускаемым в скважину. В основном применяются АД с КЗ ротором, могут применяться ДПТ, перспективным является использование вентильного электродвигателя.

    В комплект буровой установки (рис.1) входят:

  1.  Буровая лебедка для подъема и опускания бурильных труб, а также осуществления вспомогательных операций: свинчивания  и развинчивания труб, их переноски и установки, подачи долота при бурении.
  2.  Буровые насосы, которые служат для создания в скважине циркуляции промывочной жидкости, которая очищает забой и выносит выбуренную породу на поверхность, а при турбинном бурении передает энергию турбобуру. Чаще применяются поршневые насосы, у которых подача меняется за счет смены цилиндровых втулок.
  3.  Ротор передает вращение долоту при роторном бурении, поддерживает на весу колонну бурильных труб и воспринимает реактивный крутящий момент колонны, создаваемый забойным двигателем.

    Самая верхняя труба в колонне бурильных труб не круглая, а квадратная (может быть также шестигранной). Она называется ведущей бурильной трубой. Ведущая труба проходит через отверстие круглого стола ротора и при бурении скважины по мере углубления забоя опускается вниз. Ротор помещается в центре буровой вышки. Бурильные трубы и ведущая труба внутри полые. Ведущая труба верхним концом соединяется с вертлюгом. Нижняя часть вертлюга, соединенная с ведущей трубой, может вращаться вместе с колонной бурильных труб, а его верхняя часть всегда неподвижна.

    К отверстию (горловине) неподвижной части вертлюга присоединяется гибкий шланг, через который в процессе бурения закачивается в скважину промывочная жидкость при помощи буровых насосов. Пройдя квадратную ведущую трубу и всю колонну бурильных труб, жидкость попадает в долото и через отверстия в нем попадает на забой скважины, (при бурении турбинным способом промывочная жидкость вначале поступает в турбобур, приводя его вал во вращение, а затем в долото).

    Силовой привод буровой установки может быть дизельным, электрическим, дизель-электрическим и дизель-гидравлическим. Дизельный привод применяют в районах, не обеспеченных электроэнергией необходимой мощности. Электрический привод с использованием электродвигателей переменного и постоянного тока применим только в электрифицированных районах. Дизель-электрический привод состоит из двигателя внутреннего сгорания (дизеля), который вращает электрический генератор, питающий электродвигатель.

    Суммарная мощность силового привода буровых установок составляет от 1000 до 4500 кВт. В процессе бурения она распределяется на привод буровых насосов и ротора. При проведении спускоподъемных операций основная энергия потребляется лебедкой, а остальная часть – компрессорами, вырабатывающими сжатый воздух, используемый в качестве источника энергии для автоматического бурового ключа, подвесного бурового ключа, пневматического клинового захвата и др.

         Рис. 1. Схема буровой установки для глубокого вращательного бурения:

1 – долото; 2 – турбобур; 3 – бурильная труба; 4 – бурильный замок; 5 – лебедка;      6 – двигатели лебедки и ротора; 7 – вертлюг; 8 – талевый канат; 9 – талевый блок;   10 – крюк; 11 – буровой шланг; 12 – ведущая труба; 13 – ротор; 14 – вышка;            15 – желоба; 16 – обвязка насоса; 17 – буровой насос; 18 – двигатель насоса;            19 – приемный резервуар.

    Отечественные буровые установки, которые подразделяются на 11 классов, определяемых числом основных и вспомогательных механизмов и энерговооруженностью, оснащаются электроприводами (ЭП) переменного тока (синхронные и асинхронные двигатели с фазным ротором) и двигателями постоянного тока с питанием от сети. Доля электрифицированных установок составляет  65%.  

    Фирма «Уралмаш – буровое оборудование» выпускает 8 типоисполнений буровых установок, из которых 6 – с электроприводом на постоянном токе. Из 5 комплектов морского оборудования – 4 комплекта с ЭП. Волгоградский завод буровой техники предлагает 10 типоисполнений буровых установок, из которых 9 с ЭП и из них 6 – с электроприводом на постоянном токе.

    Буровые установки новых современных моделей оснащаются приводами, имеющими следующие буквенные обозначения: Э – электрический привод, частично регулируемый; ЭП – регулируемый полностью привод постоянного тока (обозначение, используемое Волгоградским заводом буровой техники); ЭР – регулируемый полностью привод постоянного тока (обозначение, используемое Уралмашзаводом); ДЭП, ДЭР – дизель-электрический привод постоянного тока (регулируемый); У – универсальная монтажеспособность; К – кустовое бурение; М – модернизированный вариант.

    В области создания и производства электрооборудования для буровых установок более 40 лет работает объединение «Электропривод» совместно с объединением «Электросила», Московским опытным заводом «НИИ Электропривод» и другими организациями.

    ЭП буровых установок может быть регулируемым и нерегулируемым. В приводе постоянного тока применяется регулируемый ЭП по системе «тиристорный преобразователь – двигатель» (ТП-Д), в котором на выходе преобразователя изменяется среднее значение выпрямленного напряжения.

    В России отсутствуют электроприводы с частотным регулированием главных механизмов буровых установок (лебедка, насос), однако ОАО «Электропривод» ведет в этом направлении научно-исследовательские работы. В экспериментальном порядке планируется опробовать частотно-регулируемый электропривод небольшой мощности (до 50 кВт) в регуляторе подачи долота и др. вспомогательных механизмах буровой установки.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

5093. Исследование собственных и дополнительных затуханий в оптических кабелях связи 707 KB
  Цель работы является проведение компьютерного эксперимента по исследованию собственных и дополнительных затуханий в оптических кабелях связи: - собственных затуханий- затуханий в местах соединений оптических волокон- затуханий на микро...
5094. Основы технологии производства и ремонта автомобилей 1.02 MB
  Исходные данные Автомобиль – КамАЗ 5320 Дизель – КамАЗ 740 Количество автомобилей (N) – 400 ед. (крупное АТП) [2] Среднесуточный пробег автомобиля (lcc) – 200 км Число рабочих дней в году (D) – 305 (грузовые автомоби...
5095. Теория автоматического управления. Курс лекций 1.58 MB
  Технологическая система – это совокупность оборудования, приспособлений, инструментов, заготовок, и процессов проходящих в ходе технологического воздействия. (В старой литературе СПИД – станок, приспособление, инструмент, деталь)...
5096. Расчет строительных конструкций в процессе реконструкции здания. Усиление здания 681.5 KB
  Проектирование и расчет усиления кирпичного простенка Установление необходимости усиления кирпичного простенка Для установления необходимости усиления кирпичного простенка собираем нагрузки на кирпичный простенок на уровне окна первого э...
5097. Технологическое обеспечение качества машин 158.5 KB
  Технологическое обеспечение качества машин. Под качеством машины понимается совокупность её свойств. позволяющих выполнять заданные функции с минимальными трудовыми,материальными и энергетическими затратами...
5098. Методы проектирования вихревых горелок различного назначения 980 KB
  Характеристики закрученных потоков Сильное влияние закрутки на инертные и реагирующие течения хорошо известно и изучается на протяжении многих лет. Когда эффект закрутки оказывается полезным, конструктор старается создать закрутку, наиболее подхо...
5099. Шифрование методом Поросячья латынь 239.16 KB
  Шифрование методом Поросячья латынь Введение Шифрование — это способ сокрытия исходного смысла сообщения или другого документа, обеспечивающей искажение его первоначального содержимого. Преобразование обычного, понятного содержимого в код...
5100. Создание консольных приложений в среде Visual C++ 52.5 KB
  Цель работы: закрепление основных теоретических положений, изложенных в лекциях по курсу Программирование на языках высокого уровня, отработка навыков практического программирования в среде VisualC++ при создании консольных программ, в...
5101. Системное программирование. Конспект лекций 1.79 MB
  Конспект лекций Системное программирование Лекция. Об ассемблере Интересно проследить, начиная со времени появления первых компьютеров и заканчивая сегодняшним днем, за трансформациями представлений о языке ассемблера у программистов. Когд...