29403

Электропривод буровых насосов

Доклад

Производство и промышленные технологии

Основными параметрами характеризующими работу насоса являются его подача Q и напор p развиваемый при заданной подаче. Мощность привода насоса определяется произведением Q∙p. В бурении в основном применяются поршневые насосы со сменными цилиндровыми втулками позволяющие изменять подачу насоса. В зависимости от диаметра втулки будет изменяться подача насоса а также предельнодопустимое давление на выходе насоса снижающееся при увеличении диаметра втулки.

Русский

2013-08-21

44.5 KB

93 чел.

Электропривод буровых насосов.

Буровой насос служит для создания циркуляции промывочной жидкости, очищающей забой и передающей энергию турбине при турбинном способе бурения.

Основными параметрами, характеризующими работу насоса, являются его подача Q и напор p, развиваемый при заданной подаче. Мощность привода насоса определяется произведением Qp.

В бурении в основном применяются поршневые насосы со сменными цилиндровыми втулками, позволяющие изменять подачу насоса. В зависимости от диаметра втулки будет изменяться подача насоса, а также предельно-допустимое давление на выходе насоса, снижающееся при увеличении диаметра втулки.

В начале бурения скважины давление, создаваемое насосом, невелико. По мере углубления скважины происходит увеличение гидравлического сопротивления труб и давления на выходе насоса, которое ограничено прочностью деталей насоса. Поэтому, начиная с определенной глубины скважины, подачу насоса необходимо ограничивать. Оптимальный режим работы насосной установки характеризуется постоянством развиваемой насосами мощности, равной номинальной Рн, то есть Рн=р·Q=const.

Этому условию в координатах p-Q соответствует кривая

Рис. 11. График работы бурового насоса.

Приблизиться к режиму постоянства мощности насоса при нерегулируемом приводе можно за счет применения цилиндровых втулок разного диаметра, однако мощность привода будет недоиспользована и двигатель насоса будет недогружен. Поэтому существует целесообразность использования регулируемого ЭП, когда мощность насосов и двигателей будет использована полнее.

Таким образом, важнейшим требованием к электроприводу насоса является возможность регулирования скорости вращения двигателя. Причем скорость необходимо регулировать не менее чем на 20-30 % вниз от номинальной при бурении и до 50 % при восстановлении циркуляции раствора.

Требуемый диапазон регулирования частоты вращения бурового насоса обусловлен следующими технологическими требованиями:

1. Возможностью плавного пуска бурового насоса как при отсутствии давления в нагнетательном трубопроводе, так и при противодавлении, создаваемом другим насосом.

2. Возможностью работы в большей части интервала скважины в режиме максимального давления.

3. Облегчением процесса восстановления циркуляции жидкости.

4. Возможностью снижения уровня пульсаций давления в нагнетательном трубопроводе.

      Мощность приводного двигателя насоса определяется по формуле:

,

где  Qт – максимальная теоретическая подача;

p – полное давление нагнетания при максимальной подаче;

– коэффициент подачи (0,9) ;

– полный  КПД насоса (0,8);

– коэффициент передачи между двигателем и насосом (0,96);

   a – коэффициент, учитывающий возможность длительной перегрузки насоса (1,05-1,1).

Номинальная мощность двигателя привода насоса выбирается из условия:

Рном ≥ Р.

По пусковому моменту двигатель не проверяется, т.к. запуск двигателя бурового насоса производится практически на холостом ходу.

Для восстановления циркуляции промывочной жидкости в случае забивания долота разбуренной породой кратковременно на выходе насоса создается повышенное давление. Поэтому, особенно при бурении в сложных условиях, двигатель бурового насоса должен иметь достаточно высокую перегрузочную способность.

Обычно для привода насоса применяют те же типы двигателей, что и для лебедки: асинхронные АКБ, АКЗ и синхронные СДЗ, СДБ, СДБО (О-бессчеточная система возбуждения)и др. В установках глубокого бурения, а также в морских БУ применяют двигатели постоянного тока типов МПП, ДПЗ, ДРБ, главное достоинство которых – простота регулирования скорости в широких пределах.


.

.

.

.

.

.

.

.

.

p

p1

p2

p3

p4

p5

0

D1

D2

D3

D4

D5

Q1

Q2

Q3

Q4

Q5

1

2

3

3'

4

6

8

10

9’

9

7’

7

5

5’

pQ = scссconst

Q


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

1080. Роль промежуточного перегрева водяного пара в турбоустановках ТЭС. Регенеративный подогрев питательной воды. Комбинированная выработка теплоты и электроэнергии на ТЭЦ 336.5 KB
  Промежуточный перегрев водяного пара в паротурбинных установках. Тепловая схема ПТУ с промежуточным перегревом водяного пара. Регенеративный подогрев питательной воды в турбоустановках. Комбинированная выработка теплоты и электрической энергии на ТЭЦ.
1081. Процесс расширения пара в турбинной ступени 370 KB
  Основные уравнения и формулы, используемые для расчета движения водяного пара в проточной части турбинных ступеней. Конструкция турбинной ступени осевого типа и процессы преобразования энергии в ней. Тепловая диаграмма процесса расширения в турбинной ступени. Степень реактивности турбинной ступени.
1082. Мощность и экономичность турбинных ступеней 443.5 KB
  Усилия в турбинной ступени и ее мощность. Относительный лопаточный КПД ступени. Двухвенечные ступени паровых турбин. Процесс расширения в проточной части двухвенечной ступени.
1083. Турбинные решетки и их выбор 3.25 MB
  Геометрические характеристики турбинных решеток. Газодинамические и режимные характеристики турбинных решеток. Маркировка турбинных решеток и их формирование. Зависимости для определения коэффициентов потерь сопловой решетки.
1084. Относительный внутренний КПД турбинной ступени 765.5 KB
  Потери трения диска и лопаточного бандажа. Потери при парциальном подводе водяного пара в турбинную ступень. Потери от утечек в турбинной ступени. Лабиринтовые уплотнения. Потери от влажности водяного пара.
1085. Расчет турбинных ступеней. Методика расчета турбинной ступени 426.5 KB
  Выбор исходных данных и параметров при расчете турбинной ступени. Методика расчета турбинной ступени. Процесс расширения водяного пара в турбинной ступени. Схема отклонения потока в косом срезе сопловой решетки. Особенности расчета турбинных ступеней.
1086. Особенности расчета и проектирования ступеней с длинными лопатками 499 KB
  Уравнения радиального равновесия. Законы профилирования турбинных лопаток. Закон постоянного профиля сопловых и рабочих лопаток по высоте ступени. Примеры исполнения лопаток паровых турбин.
1087. Основы проектирования паровых турбин 613 KB
  Основные показатели паровых турбин и их компоновки. Схема компоновки паровой турбины К-800-23,5 ЛМЗ. Предельная мощность однопоточной конденсационной турбины. Компоновочные решения для паровых турбин ТЭС. Упрощенная тепловая схема конденсационной ПТУ. Способы повышения мощности паровых турбин.
1088. Основные расчеты при проектировании паровой турбины 328 KB
  Построение процесса расширения водяного пара в проточной части турбины и оценки его расхода. Расчет числа ступеней и распределение теплоперепадов по ступеням турбины. Выбор частоты вращения валопровода турбоагрегата и числа его ЦНД.