§ 5. БУРОВЫЕ УСТАНОВКИ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ

§ 5. БУРОВЫЕ УСТАНОВКИ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ

Буровые установки с электрическим приводом переменного тока широко распространены на промыслах Советского Союза. Масса их на 15—20% меньше массы установок с дизельным приводом, стоимость по сравнению со стоимостью буровой установки с дизельным приводом также меньше. Обслуживать установки с электрическим приводом проще, в результате чего численность персонала на этих установках на 4—8 человек меньше. Скорости бурения в аналогичных условиях вследствие лучшего использования мощности выше (более высокий коэффициент полезного действия, допустимость перегрузок, меньшее число передач и меньшее число быстроизнашиваемых деталей и узлов). Однако в связи с тем, что в районах, удаленных от источников энергоснабжения, применять буровые установки с электрическим приводом невозможно, число их в общем парке установок не превышает 50%. За рубежом, в том числе в США, удельный вес электрифицированных установок в общем количестве незначительный и исчисляется несколькими процентами.

Установки с электрическим приводом отличаются от установок с дизельным приводом того же класса только самим приводом. Остальное оборудование как главное (лебедка, насосы, ротор, вертлюг, талевая система, вышка), так и вспомогательное совершенно одинаковое. Следует отметить, что установками с дизельным приводом бурят в основном разведочные скважины, где приходится устанавливать дополнительные емкости для бурового раствора, а иногда и третий насос, поэтому масса их при сопоставлении с аналогичными установками с электрическим приводом больше.

Установка БУ-2500ЭУ (Бу-80БрЭУ)

Буровая установка БУ-2500ЭУ предназначена для бурения эксплуатационных и разведочных скважин глубиной 2500 м при весе 1 м бурильной трубы 300 Н. На рис. 1.4 показан общий вид установки.

Установка состоит из вышечного, насосного, компрессорного блоков и циркуляционной системы. Основание вышечного блока предназначено для установки на нем вышки, буровой лебедки, ротора, коробки передач, электропривода лебедки и ротора, вспомогательной лебедки, ключа АКБ-ЗМ2, приспособления для крепления и перепуска неподвижного конца талевого каната. Масса блока 120 т.

Насосный блок включает в себя два насоса НБТ-600, электродвигатели для привода насосов, станции управления электродвигателями и высоковольтное распределительное устройство всей буровой установки. Масса блока 71 т.

В компрессорный блок входят две компрессорные станции, пульт управления, воздухоосушитель и два воздухосборника.

Рис 1.4 Общий вид установки БУ-2500ЭУ
1 — кронблок, 2 — мачта, 3 — талевый блок; 4 — вертлюг, 5 — талевый канат, 6 — мостки; 7 — основание мачты и ротора, 11 — укрытия, 9 — основание насосного блока; 10 — насос

Рис. 1.5. Кинематическая схема буровой установки БУ-2500ЭУ

Компрессорная установка предназначена для получения сжатого воздуха, осушки и очистки его и передачи по трубопроводам в систему пневматического управления буровой установки. Масса блока, 8,5 т.

Таким образом, основное и вспомогательное оборудование буровой установки расположено на металлических основаниях и перевозится с точки на точку в собранном виде на специальных гусеничных тяжеловозах, что в значительной степени сокращает сроки монтажа установки. Крепления блоков между собой, элементов манифольда, трубопроводов на блоках и в местах стыковки имеют быстроразъемные соединения и компенсаторы длины. В отдельных случаях установка может разбираться и перевозиться универсальным транспортом.

Кинематическая схема установки (рис. 1.5) обеспечивает простоту конструкции и оперативность управления механизмами. В соответствии с принятой схемой лебедка и ротор приводятся в движение от одного электродвигателя мощностью 450 кВт с частотой вращения 750 об/мин через электромагнитную муфту ЭМС-750, цепную передачу и коробку передач. При отключении электроэнергии бурильные трубы на безопасную высоту можно поднимать при помощи аварийного вспомогательного привода, работающего от электростанции установки.

Лебедка и ротор имеют четыре прямые скорости от основного привода и по четыре прямые и обратные скорости от вспомогательного привода. Изменение скоростей лебедки производится путем переключения муфт ШПМ-700 и кулачковой муфты коробки перемены передач. Барабан лебедки включается с помощью муфты ШПМ-1070, расположенной у пульта бурильщика.

Буровые насосы, компрессоры, вибросита, вспомогательная лебедка, шламовые насосы имеют самостоятельные индивидуальные приводы.

Установка БУ-3000ЭУ (Уралмаш 125БЭ)

Установка БУ-3000ЭУ с электрическим приводом переменного тока предназначена для бурения скважин глубиной до 3000 м.

Основное оборудование, входящее в ее комплект, имеет такие же параметры, как параметры Уралмаш 125БД-70, за исключением привода и основания. Основание состоит из. вышечно-лебедочного, силового, двух насосных блоков, энергоблока и мостков Конструкция вышечно-лебедочного и силового блоков позволяет транспортировать их тяжеловозами с помощью тракторов без демонтажа оборудования и с поднятой вышкой, а также в разборном виде универсальным транспортом Основания остальных агрегатов можно перевозить отдельными блоками без демонтажа оборудования волоком с помощью тракторов. Перевозятся они в разобранном виде универсальным транспортом.

На вышечно-лебедочном блоке установлены вышка с кран-блоком и комплексом механизмов АСП-3, лебедки (основная и вспомогательная), ротор, ключ АКБ-ЗМ, консольный кран, механизм крепления неподвижного конца каната. На силовом блоке расположены электропривод лебедки и ротора, регулятор подачи долота, компрессорные станции с их коммуникациями. На первом и втором насосных блоках размещено по одному буровому насосу с электроприводом. Дизель-генераторная станция расположена на энергоблоке.

Суммарная номинальная мощность главных двигателей установки БУ-3000ЭУ равна 1960 кВт против 1650 кВт в установке БУ-3000БД.

Установка БУ-8000 (Уралмаш 300Э)

Для бурения скважин на глубины до 8000 м Уралмашзавод выпускает установки Уралмаш 300Э с электрическим приводом постоянного тока и Уралмаш 300ДЭ с дизель-электрическим приводом (рис. 1.6).

Большой эффект получают от того, что в этих установках для привода подъемного агрегата применяют электродвигатели постоянного тока, позволяющие осуществлять бесступенчатый подъем бурильной колонны из скважины в процессе спускоподъемных операций, особенно на больших глубинах. При этом время, затрачиваемое на спуск и подъем колонны, сокращается на 10—15%. Если учесть, что в процессе бурения скважин на глубинах более 6000 м на спускоподъемные операции затрачивается до 50% всего календарного времени, эффективность такого привода очевидна.

Мощные силовые приводы постоянного тока можно создать различно: либо преобразовывать переменный ток, подаваемый от районных электростанций, в постоянный ток на буровой при помощи преобразователей, либо вырабатывать его непосредственно на буровой, используя в качестве привода генераторов постоянного тока двигатели внутреннего сгорания.

Буровая установка Уралмаш 300Э оснащена тремя преобразовательными агрегатами П172-12К. Каждый агрегат состоит из синхронного электродвигателя МСЭ-322-12/6 с возбудителем П-81 мощностью 1600 кВт и генератора постоянного тока П172-12К мощностью 1400 кВт с частотой вращения вала 1000 об/мин. Таким образом, общая установленная мощность генераторов постоянного тока составляет 4200 кВт. Вырабатываемая генераторами энергия подается по кабелям для привода двигателей подъемной лебедки и насосов. Мощность двигателя подъема составляет 1150 кВт, насосов 950 кВт каждый.

Эта мощная установка имеет вышку и талевую систему, рассчитанную на предельную нагрузку 4 МН. Буровые насосы развивают давление до 32 МПа.

Установка укомплектована металлическим основанием, состоящим из отдельных блоков различной высоты. Высота вышечно-роторного блока 6 м. В комплект также входят: механизм спускоподъемных операций АСП-5, автомат подачи долота, вспомогательная лебедка, подъемные краны, глинохозяйство, пульт управления и различные приспособления. Описание отдельных видов оборудования, одинаковых для установок обоих типов, приводится в § 8.

Рис. 1.6. Общий вид установки Уралмаш 300Э

содержание .. 4 5 6 7 ..