§ 6. ЭЛЕКТРОПРИВОД БУРОВЫХ УСТАНОВОК

 

  Главная      Учебники - Разные     Буровые машины и механизмы (Лесецкий В.А.) - 1980 год

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..     42      43      44      45     ..

 

 

 

 

§ 6. ЭЛЕКТРОПРИВОД БУРОВЫХ УСТАНОВОК

В настоящее время число буровых установок с электрическим приводом на переменном токе в нашей стране составляет 46—48% от общего числа установок. Электропривод для бурения скважин на нефть и газ является самым удобным, производительным, дешевым и безопасным приводом.

В обычный комплект электропривода на переменном токе для бурения скважин входят:

Электродвигатель для лебедки ................1—2

Электродвигатель для каждого бурового насоса 1

Электродвигатели до 40 кВт ..................8—10

Станции управления буровыми двигателями 2—4

Пусковая аппаратура ............. Комплект

Дизель-электрическая станция на 100—200 кВт 1+1 резервная

Трансформаторная подстанция ........В разведочном бурении 

 

 

В настоящее время выпускаются буровые установки с электроприводом переменного тока для бурения скважин глубиной от 2000 до 6500 м.

Привод установки БУ-2500ЭУ

Передача на лебедку и ротор осуществляется от одного синхронного двигателя через электромагнитную муфту скольжения ЭМС-750, что создает гибкую характеристику привода при пуске. Дополнительно лебедка и ротор имеют привод от аварийного вспомогательного электродвигателя мощностью 40 кВт с частотой вращения 1460 об/мин.

 

Техническая характеристика

Тип электродвигателей ...... СДЗБ13-42-8

Мощность двигателя, кВт..........450

Число двигателей ................3

Общая установочная мощность, кВт 1350

Частота вращения вала, об/мин . . 750

Два буровых насоса НБТ-600 приводятся каждый отдельным двигателем с помощью клиноременной передачи. Привод остальных вспомогательных механизмов осуществляется индивидуальными двигателями небольшой мощности. Для этих двигателей, как и для освещения буровой, напряжение составляет 500—220 В. 

 

 

Электропривод установки БУ-3000ЭУ

Электрический привод установки БУ-3000ЭУ состоит из двигателей лебедок, двух буровых насосов, регулятора подачи долота, двигателей вспомогательных механизмов (компрессоров, поворотного крана, механизмов АСП) и соответствующей пусковой аппаратуры.

Привод лебедки (рис. IX. 12) осуществляется от двух асинхронных электродвигателей 4 марки АКБ-13-62-8 мощностью по 500 кВт с n=740 об/мин и напряжением 6000 В, установленных вместе с редуктором 3, коробкой передач 2 на общей металлической раме 1. Мощность на лебедку передается трехрядной цепью с шагом 50,8 мм через цепной редуктор 3 с передаточным отношением u=1 и трехскоростную коробку передач 2.




 

 

 

 

Рис. IX.12. Привод лебедки установки БУ-3000ЭУ 

 

Рис. IX. 13. Кинематическая схема привода установки БУ-3000ЭУ 

 

 

Соединение электродвигателей с редуктором осуществляется с помощью муфт 5 типа 2ШПМ-500. Сжатый воздух в эти муфты подводится через вертлюжки 7, прикрепленные к торцам валов редуктора с противоположной от муфт стороны. Первая скорость включается кулачковой муфтой, а вторая и третья —

соответствующими муфтами 8 и 9 ШПМ-700. Для соединения ведомого вала редуктора с коробкой скоростей предназначена эластичная муфта 6.

Кинематическая схема привода показана на рис. IX.13. Для получения на лебедке от одного из установленных двигателей 6 (второй двигатель является резервным) той или иной скорости бурильщику необходимо включить соответствующую скорость в коробке 5. Первая скорость с передаточным отношением u=59:25 включается кулачковой муфтой 1, вторая скорость с и = 33:26 и третья с и=30:33, как указывалось выше — муфтами ШПМ-700 (2 и 3).

На ведомом валу 4 коробки передач установлено трехрядное цепное колесо 6, при помощи которого и осуществляется привод лебедки цепью с шагом, равным 50,8 мм.

Так как буровая лебедка имеет две передачи между трансмиссионным и подъемным валами, при наличии на трансмиссионном валу трех Скоростей подъемный вал имеет шесть скоростей вращения.

Привод ротора осуществляется через трансмиссионный вал лебедки, следовательно, он имеет три частоты вращения.

Привод регулятора подачи долота на забой состоит из электродвигателя постоянного тока П-92 мощностью 42 кВт с n=1000 об/мин. Мощность от электродвигателя на подъемный вал передается через двухступенчатый редуктор РМ-650 с передаточным отношением n=48:57 и две цепные передачи с шагом 50,8 мм и u=24: 39 и u = 34: 72.
 

 Привод вспомогательной лебедки осуществляется от электродвигателя МТВ311-6 мощностью 11 кВт с n = 945 об/мин.

Каждый буровой насос имеет индивидуальный привод от синхронных электродвигателей СДЭ-13-42-8А мощностью по 630 кВт с n = 750 об/мин и напряжением 6000 В. Электродвигатель, соединенный с валом отбора мощности при помощи муфт 2ШПМ-500, устанавливается на общей раме и передает мощность насосу 16-ю клиновидными ремнями профиля «Д». Управление этими двигателями осуществляется с пульта, расположенного вблизи привода. Отключение электродвигателя может быть произведено также с пульта бурильщика.

 

 Электропривод установки БУ-5000ЭУ

Привод буровой установки обеспечивает бурение скважин до глубины 5000 м. Он состоит из самостоятельного привода лебедки и ротора (рис. IX. 14) и двух электродвигателей для насосов. В комплект электрооборудования входят распределительное устройство ПБ-6 для насосных электродвигателей, пульт управления этими двигателями ПЭУ-113/101-102, магнитные станции СБ-58-4Э для управления двигателями привода лебедки, реверсивный командоконтроллер КА-5041-18, дизель-генераторные станции и другие устройства и аппараты. Электродвигатели 4 лебедки обеспечивают работу ее и ротора через мощную коробку перемены передач 2, с которой они установлены на общей раме-салазках 1. Двигатели присоединяются к коробке перемене передач с помощью сдвоенных шинно-пневматических муфт ШПМ-500 3.

Коробка перемены передач установки при приводе от электродвигателей отличается от коробок с приводом от ДВС тем, что не имеет шестерен обратного хода. В корпусе коробки имеется специальная камера, в которой расположены шестерни, сдваивающие оба двигателя и передающие вращение другим валам коробки.

КПП соединяется двумя карданными валами с лебедкой, причем через один из валов передаются первая, вторая, третья и четвертая скорости, через второй — пятая высокая. Аварийный привод 5 получает питание от дизель-генераторной установки и обеспечивает подъем бурильных труб из скважины с любой глубины при скорости от 0,49 до 1,62 м/с.

В табл. IX.3 приведена основная техническая характеристика электродвигателей буровых установок.
 

 

 

 

 Таблица IX.3 

 

 

 

Рис. IX. 14. Электропривод лебедки и ротора установки БУ-5000ЭУ 

 

 

 

 

 

§7. ДИЗЕЛЬ-ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД НА ПОСТОЯННОМ ТОКЕ


Дизель-электрический привод состоит из дизель-генераторов постоянного тока, выполненных в виде отдельной станции, и электродвигателей постоянного тока, приводящих основные исполнительные механизмы буровой установки. Этот вид привода обеспечивает широкий диапазон регулирования, мягкость характеристики и улучшает монтажеспособность буровой установки.

 

При наличии дизель-электрического привода облегчается монтаж, так как упрощаются основания и привышечные сооружения. Дизель-генераторы перемещаются в собранном виде на основании с легким укрытием. При разработке эксплуатационных площадей представится возможность бурить несколько скважин без передвижения дизель-генераторов.

При дизель-электрическом приводе нагрузку между дизелями можно автоматически перераспределять, направляя мощность любому потребителю — лебедке, ротору или насосам.

Повышается моторесурс дизелей вследствие более равномерной их загрузки за счет защиты дизелей от резких изменений нагрузок. Кроме того, упрощается управлений приводом и установкой и обеспечивается более безопасное ведение работ в условиях газопроявлений и фонтанирования скважин. Дизель-электрический привод имеет недостатки и в первую очередь более низкий общий коэффициент полезного действия установки.

В состав дизель-электрического привода установки входят дизель-генераторные установки постоянного и постоянно-переменного тока, два электродвигателя насосов, электродвигатели лебедки, регулятора подачи, двух компрессорных станций КСЭ-ЗМ, распределительный щит и рамы установок.

 

Техническая характеристика привода

Суммарная мощность привода по генераторам, кВт ............1200

Мощность дизель-генераторного агрегата

постоянного тока, кВт.......600

Число агрегатов постоянного тока . . 2

Мощность дизель-генераторного агрегата

переменного тока, кВт.......200

Число агрегатов...........2

Тип агрегата переменного тока . . . У14

Тип Дизеля привода генератора постоянного тока............М-601

Мощность дизеля при n = 1600 об/мин,
кВт ...............590

Число дизелей М-601 на установку .. . 2

Привод лебедки...........Двигатель постоянного тока, мощность 720 кВт при n = 100-----250---- 500 об/мин Привод насосов ...........Индивидуальный, от двигателя постоянного тока мощностью 440 кВт, при n= 740 об/мин Общая масса силового привода, т ... 82 

 

Все три агрегата дизель-электрического привода устанавливаются в помещении, каждый на отдельной фундаментной раме. В этом же помещении находятся компрессорные станции КСЭ-3М, вентиляторы для охлаждения двигателей постоянного  тока, распределительный щит и контрольно-измерительные приборы.

Это оборудование, за исключением компрессоров КСЭ-ЗМ, обеспечивает электроэнергией электродвигатели, приводящие буровые механизмы. Переменный ток используется для освещения буровой, привода электроключа, вибросита и др.

Дизель-генератор постоянного тока приводится от дизеля М-601 и соединенного с ним генератора постоянного тока. Дизель и генератор монтируются на общей металлической раме и представляют один транспортабельный блок. Второй аналогичный дизель-генератор имеет дополнительный генератор переменного тока для подачи энергии двигателям вспомогательных механизмов.

Привод на постоянном токе создает благоприятные условия для достижения высоких скоростей бурения.

При спускоподъемных операциях в зависимости от нагрузки на крюке в работе находится один или два дизель-генератора. Третий дизель-генератор переменного тока У14 дублирует генератор, установленный на раме одного из основных дизель-генераторов установки, и является резервным.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..     42      43      44      45     ..