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

116 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

1104. Организация рабочей среды пользователя 2.95 MB
  Посмотрите, какие существуют варианты настройки меню Пуск и Панели задач. Создать локальную группу созданных пользователей. Проделать это двумя способами: через окно свойств группы и окно свойств пользователя. Демонстрация работоспособности основных команд встроенного интерпретатора команд системы. Для одного из пользователей сделать сценарий входа.
1105. Вивчення технології роботи з СУБД Access 1.19 MB
  Для роботи з Access на локальному комп'ютері користувача має бути встановлена операційна система Windows 95 (98, NT) і СУБД Access. Щоб почати роботи з СУБД Access, необхідно після завантаження операційної системи запустити Access.
1106. Преобразователи электрических сигналов на операционных усилителях 787 KB
  Исследование следующих схем на ОУ: сумматор, схема сложения-вычитания, интегратор, дифференциатор, а также логарифмический усилитель с n–р–n-транзистором, включенным в цепь ООС ОУ.
1107. Методы и приборы контроля качества и диагностики состояния объектов 620 KB
  Поверка аналоговых электроизмерительных средств. Расширение пределов измерения аналоговых электроизмерительных приборов. Измерение активных и реактивных сопротивлений косвенным методом. Измерение напряжений и токов при помощи электронного осциллографа.
1108. Общие сведения о полупроводниках 52.5 KB
  Модель атома. Энергетическая диаграмма полупроводника. Энергетические диаграммы полупроводников. Элементы, IV группа таблицы Менделеева германий (Ge), кремний (Si).
1109. Контактные явления в полупроводниках 272 KB
  Свойства контактов полученных из полупроводниковых материалов. Структура простейшего контакта, p-n перехода. Прямое напряжение на переходе. Контакт металл-полупроводник.
1110. Классификация полупроводниковых диодов 29 KB
  Приборы, использующие свойства полупроводников. Приборы, использующие свойства контактов. Транзисторы, самые популярные полупроводниковые приборы. Светоизлучающие приборы. Фоточувствительные приборы.
1111. Выпрямительные диоды 61 KB
  Вольт-амперные характеристики выпрямительных диодов. Допустимый прямой ток. Допустимое обратное напряжение. Структура p-i-n диода.
1112. Кремниевый стабилитрон 65.5 KB
  Процессы в p-n переходе при обратном напряжении. Энергетическая диаграмма p-n перехода при больших концентрациях. Пробои p-n перехода. ВАХ кремниевого стабилитрона. Характеристика стабилизатора.