ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СОВРЕМЕННЫХ МОДЕЛЕЙ БУРОВЫХ УСТАНОВОК С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ И ДИЗЕЛЬ-ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ
Буровые установки новых современных моделей оснащаются приводами, имеющими следующие буквенные значения: 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.
Основные параметры буровых установок современных моделей приведены в табл. 6.5.
ОАО «Уралмаш» по предложению нефтяников и газовиков в последние годы разработаны комплектные буровые установки с регулируемым электроприводом. Создан ряд блочномодульных установок кустового бурения БУ-3200/200-ЭК БМ, БУ-3900/225-ЭК БМ и БУ-4500/270-ЭК БМ. Установки приспособлены для бурения как вертикальных, так и горизонтальных скважин. Модули установок полной заводской готовности включают все коммуникации, межмодульные соединения выполнены быстроразъемными.
Одним из достоинств установок является применение новых лебедок серии ЭТ, которые могут устанавливаться на буровых установках с электроприводом постоянного тока грузоподъемностью от 125 до 500 т. Все они построены по единой кинематической схеме, а именно: барабан лебедки через двухскоростную коробку передач соединен с одним или двумя быстроходными двигателями постоянного тока, на среднем быстроходном валу коробки передач установлен дисковой тормоз с пневматическим или гидравлическим приводом, в конструкции отсутствуют шинно-пневматические муфты. Благодаря тому, что функцию основного тормоза выполняют двигатели лебедки, дисковый тормоз используется только для
Таблида 6.5 Основные параметры буровых установок современных моделей
|
фиксации груза в неподвижном положении, его тормозные шкивы и колодки практически не изнашиваются.
Электродвигатели лебедки, кроме основного режима подъема инструмента, имеют режим его торможения при спуске
КБТ вплоть до полной остановки и удержания. В режиме подъема инструмента двигатели имеют идеальную характеристику с полным использованием установленной мощности и регулированием скорости подъема от 0 до 100 %. В лебедке предусмотрено дистанционное управление с помощью ко - мандоконтроллера, что сводит к минимуму затраты физического труда. Переключение передач с «быстрой» на «медленную» проводится крайне редко, так как в большинстве случаев всю работу с бурильной колонной можно вести на «быстрой» передаче.
В случае аварийного отключения электроэнергии двигатели могут выполнить подъем инструмента, работая от аварийной электростанции мощностью 200 кВт.
Меньшие габариты и масса новых лебедок позволяют сократить габариты и массу металлоконструкций оснований, а также улучшить условия монтажа и перевозки этих узлов. Перевозка модулей установки с куста на куст осуществляется на полуприцепах КЗКТ-9101 и тягачами MA3-537 или КЗКТ-7428.
Для кустового бурения газовых скважин применительно к условиям полуострова Ямал разработана буровая установка БУ-5000/320-ЭУК-Я, в которой используется ряд положительных решений установки БУ-4500/270-ЭУК БМ, а именно: установка имеет привод постоянного тока, эшелонное расположение блоков, утепленные полы и укрытия, лебедку серии ЭТ.
Буровая установка БУ-5000/320-ЭУК-Я имеет следующие конструктивные особенности:
может бурить скважины на грунтах с низкой несущей способностью, при этом отпадает необходимость в укладке и нивелировании бетонных плит;
значительно сокращаются сроки разбуривания куста скважин за счет перемещения в пределах куста всего эшелона, включая вышечно-лебедочный блок с комплектом бурильных труб;
транспортирование с куста скважин на другой куст осуществляется крупными блоками на тяжеловозах, мелкими блоками — на трейлерах и агрегатами — на транспорте общего назначения;
может быть реализован оптимальный режим бурения путем использования глубоко регулируемых электроприводов основных механизмов и применения регулятора подачи долота;
привод основных механизмов осуществляется двигателями постоянного тока, управляемыми от комплектных тиристорных преобразователей в контейнерном исполнении;
электропривод буровой лебедки обеспечивает режим торможения, а механический дисковый тормоз работает как аварийный и при фиксации груза в неподвижном положении;
система управления электроприводами основных механизмов выполнена на базе микроконтроллеров.
Новые буровые установки общего назначения для бурения разведочных и эксплуатационных скважин с дизель-электрическим приводом БУ-6500/450-ДЭР(ЭР) и БУ-8000/500- ДЭР(ЭР), разработанные ОАО «Уралмаш», имеют электроприводы постоянного тока. Особенностью этих моделей является применение новых буровых лебедок серии ЭТ и современной циркуляционной системы с четырехступенчатой системой очистки.
Установки укомплектованы комплектом механизмов автоматизации спускоподъемных операций и устройством для экстренной эвакуации верхнего рабочего. Ротор оснащен полным набором захватных устройств для работы с трубами диаметром от 60,3 до 508 мм,
Для облегчения труда персонала установки оборудованы комплексом механизмов АСП-ЗМ5-500, пневмоклиньями, гидроключом, приспособлением для расстановки утяжеленных бурильных труб, площадкой для центрирования обсадных труб, подъемными средствами в помещениях буровой лебедки и циркуляционной системы, а также на каждом буровом насосе.
ОАО «Уралмаш» освоено семь типов различного бурового оборудования как для стационарных платформ, так и для самоподъемных и полупогружных буровых установок и буровых судов.
Комплект поставки для морского бурения включает в себя следующее основное оборудование:
буровую вышку (полностью оснащенную);
талевую систему;
вертлюги;
роторы с проходным отверстием в стволе 700, 950 и 1260 м; электронасосные агрегаты с буровыми насосами (триплексами) мощностью 600, 750, 950, 1180 и 1500 кВт;
буровую лебедку с приводом от тихоходных или быстроходных электродвигателей (в зависимости от желания заказчика);
комплект механизмов для ведения спускоподъемных операций;
вспомогательные лебедки;
компенсатор вертикальной качки (для плавучих полупо - гружных платформ и буровых судов); компенсатор расположен на талевом блоке или на кронблоке.
Отличительными особенностями морского бурового оборудования, разработанного ОАО «Уралмаш», являются более жесткие требования по взрывозащите и высокая степень механизации и автоматизации. Для оборудования полупогруж - ных буровых установок и судов предусматривается комплексная механизация процессов при ведении спускоподъемных операций и бурении, применение системы промышленного телевидения для работы в сложных климатических условиях.
Для электроприборов буровых насосов, лебедки и ротора на постоянном токе разработаны электродвигатели в буровом исполнении. Технические характеристики электродвигателей постоянного тока отечественных буровых установок приведены в табл. 6.6.
К комплекте регулируемого электропривода поставляются также пульты для управления буровыми насосами и пульт бурильщика. Эти пульты отличаются наличием определенного набора измерительных приборов, аппаратов для дистанционного управления, сигнальной аппаратуры, что позволяет повысить уровень контроля и управления технологическим процессом, облегчить труд буровиков.
Технические характеристики комплектных устройств управление для электроприводов постоянного тока буровых установок приведены в табл. 6.7.
Волгоградским заводом буровой техники (ОАО «ВЗБТ») с участием ОАО «Электропривод» и ряда электротехнических заводов освоено производство серийных буровых установок БУ-2500/160-ЭП, БУ-2900/175-ДЭП, а также БУ-2900/200-ЭПК БМ и БУ-2900/175-ДЭП с электроприводами основных механизмов по системе ТП —Д.
Указанные установки оснащены спускоподъемным агрегатом с оригинальной и простой по конструкции двухскоростной лебедкой на базе однодвигательного электропривода. Привод обеспечивает на высшей передаче скорость подъема крюка 1,54 м/с, на низшей — расхаживание обсадной колонны со скоростью порядка 0,2 м/с при кратковременных перегрузках до 1,7 от номинального значения, подъем колонны бурильных труб максимальной массы со скоростью 0,48 м/с.
Весь агрегат, вместе с аварийным приводом и дополнительным электрическим тормозом, представляет собой еди-
Технологическое оборудование |
Серия, тип двигателя |
Мощ ность, кВт |
Напря жение, В |
Частота вращения, об/мин |
Ис пол нение |
Завод-изготовитель |
Тип буровой установки |
Буровые насосы, лебедка, ротор |
П2-450-48Л-УХЛЗ |
500 |
440 |
500/1000 |
ІР22 |
АО «Электротяжмаш», г. Харьков |
БУ-2500 |
4ПС-450-710-УХЛ2' |
750 |
800 |
1000/1500 |
ІР23 |
АО «Электросила», г. Санкт-Петербург |
БУ-5000 |
|
4ПС-450- 1000-УХЛ2’ |
1000 |
800 |
1000/1500 |
ІР23 |
То же |
БУ-6500 БУ-8000 |
|
Ротор |
ДЭ-816 |
150 |
440 |
470/1100 |
ІР44 |
АЭК «Динамо», г. Москва |
БУ-2500 |
Регулятор подачи долота для всех буровых установок |
4ПФ2Б-250М-УХЛ2* |
55 |
440 |
1120 |
ІР23 |
Завод «Электромашина», г. Харьков |
БУ-3000 БУ-5000 БУ-6500 |
4ПФ2Б-2808-УХЛ2" |
75 |
440 |
1180 |
ІР23 |
То же |
БУ-6500 |
|
4ПФ2Б-280М-УХЛ2 |
90 |
440 |
1000 |
ІР23 |
То же |
БУ-8000 |
|
'В морском исполнении. |
Комплектные устройства управления для электроприводов постоянного тока буровых установок
|
ный транспортно-функциональный блок полной заводской готовности. Удельная материалоемкость агрегата снижена по сравнению с агрегатом, оснащенным электроприводом переменного тока, в 1,4 раза.