Привод бурової установки
Загальний опис
Бурові установки оснащені різними за призначенням і потужністю машинами й механізмами, дія яких забезпечується відповідним приводом, що складається з двигунів, силової передачі (трансмісії) і апаратури управління. Тип приводу, його компонування і конструкція значно впливають на техніко-економічні показники бурової установки. Розрізняють основний і допоміжний приводи.
Основним є привод бурової лебідки, насосів і ротора. Його потужність досягає 6 тис. кВт і більше.
Допоміжний привод призначений для приводу компресорів, вібросит, глиномішалки, автомата подачі долота, масляних і підпірних насосів, агрегатів для механізації спуско-підіймальних операцій та інших механізмів бурової установки. Сумарна потужність його не перевищує 400 кВт. Число двигунів, що використовується у приводі допоміжних механізмів сягає 15 — 20 одиниць.
Залежно від використовуваних двигунів розрізняють дизельні, газотурбінні й електричні приводи бурових установок.
Дизельні та газотурбінні приводи — автономні (незалежні від промислових енергосистем) — використовуються у бурових установках для розвідувального та експлуатаційного буріння в районах віддалених від промислових електричних мереж.
Електричні приводи відносяться до неавтономних, і їх вибір зумовлюється наявністю та вартістю споживання електроенергії в районі буріння.
Світовою промисловістю виготовляють дизель-електричні й турбоелектричні бурові установки, які ефективно використовуються для буріння свердловин на суші й на морі.
За характером розподілу енергії розрізняють групові, індивідуальні та змішані приводи.
У груповому приводі лебідка, насоси й ротор бурової установки через відповідні передачі приводяться від загальних двигунів. При цьому зменшуються число і встановлена потужність двигунів. До недоліків групового приводу відносяться його громіздкість і низький к.к.д. внаслідок великої кількості силових передач, що пов'язують двигуни з лебідкою, насосами й ротором.
В індивідуальному приводі лебідка, ротор і бурові насоси мають власні двигуни з більш простими передачами. Індивідуальний привод дозволяє працювати при найбільш вигідній частоті обертання, проводити швидкий пуск і гальмування. Прості за конструкцією і кінематичною схемою передачі забезпечують компактність бурової установки й порівняно високі показники к.к.д. приводу. Індивідуальний привод переважно використовується в електричних бурових установках.
Змішаний привод застосовується, коли потужності дизельного групового приводу виявляється недостатньою для роботи другого бурового насоса. У цьому випадку лебідка, ротор і один з бурових насосів мають груповий привод, а другий насос забезпечується індивідуальним приводом. В електричних бурових установках поширений змішаний привод, в якому лебідка і ротор мають груповий привод, а бурові насоси забезпечуються індивідуальним приводом.
За кількістю двигунів розрізняють одно- і багатодвигунний приводи. Дизельний груповий привод містить до чотирьох паралельно встановлених дизелів. Електричний груповий привод має один або два електродвигуни. В електричних бурових установках лебідки мають дводвигунний або однодвигунний індивідуальний привод. Бурові насоси й ротори, як правило, забезпечуються однодвигунним індивідуальним приводом.
Багатодвигунні приводи мають складнішу конструкцію силових передач, але надійні в експлуатації, оскільки у випадку відмови одного із двигунів машина не зупиняється і діє від інших двигунів, що залишаються в роботі. Крім того, багатодвигунний привод економічніший в експлуатації, позаяк дозволяє відключити частину двигунів при холостому обертанні та інших технологічних операціях, які не потребують витрати всієї встановленої потужності.
Допоміжні механізми бурової установки в основному мають індивідуальний електричний привод, що складається з асинхронного двигуна і механічної передачі. Двигуни допоміжних механізмів отримують електроенергію від промислових мереж або автономних дизель-електричних агрегатів змінного струму.
Пневмопривод, в якому енергія, що виробляється за допомогою компресора стисненого повітря, перетворюється в механічну енергію, використовується в механізмах, розташованих у районі гирла свердловини, де за вимогами пожежної безпеки застосування електродвигунів забороняється. Він застосовується для автоматичного бурового ключа, клинових захоплень ротора, розкріплювачів бурильних замків та для механізмів системи пневматичного управління.
Об'ємний гідропривод позитивно зарекомендував себе при дослідно-промислових випробуваннях бурових установок з гідропідйомником, але в приводі ротора, широкого поширення не має.
Силові передачі приводу призначені для з'єднання двигуна з робочою машиною та узгодження їх швидкостей і обертаючих моментів. У приводі бурових установок використовуються механічні, гідродинамічні й електричні передачі, що розрізняються за принципом дії та перетворюючими властивостями. Механічні передачі використовуються у поєднанні з гідродинамічними (гідротрансформатори й гідромуфти) та електричними (електромагнітні муфти), утворюючи відповідно гідромеханічні та електромеханічні передачі.
Двигуни бурових установок
Двигуни основного приводу бурової установки вибирають залежно від джерел живлення, необхідної величини потужності й обмежень за масою та габаритами. При виборі двигунів враховують механічні характеристики бурових насосів, ротора і лебідки, обумовлені технологією буріння і спуско-підіймальних операцій.
Дизелі найбільш поширені у приводі бурових установок. Їх поширеність пояснюється надійністю, економічністю і компактністю у порівнянні з іншими тепловими двигунами.
Енергетичні показники дизеля оцінюються за швидкісними, навантажувальними й регуляторними характеристиками. Швидкісна характеристика визначається при постійній подачі палива і виражає залежність крутного моменту М, потужності Ne, годинної G і питомої ge витрати палива, температури Т і коефіцієнту корисної дії ηе від частоти обертання колінчастого валу дизеля n.
Важливий параметр дизеля — частота обертання, що відповідає максимальному крутному моменту.
Газотурбінні двигуни на відміну від дизеля перетворюють теплову енергію в механічну не циклічно, а безперервно.
Див. також
Література
- Бойко В. С., Бойко Р. В. Тлумачно-термінологічний словник-довідник з нафти і газу. Тт. 1—2, 2004—2006 рр. 560 + 800 с.
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2007. — Т. 2 : Л — Р. — 670 с. — .
- Орловський В. М., Білецький В. С., Вітрик В. Г., Сіренко В. І. Бурове і технологічне обладнання. Харків: Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова, НТУ «ХПІ», ТОВ НТП «Бурова техніка», Львів, Видавництво «Новий Світ — 2000», 2021. — 358 с.
- Білецький В. С. Основи нафтогазової інженерії [Текст]: підручник для студентів вищих навчальних закладів. / Білецький В. С., Орловський В. М., Вітрик В. Г. — Львів: «Новий Світ-2000», 2019. — 416 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Privod burovoyi ustanovki Ris 1 Skladovi chastini burovoyi ustanovki ta privoda 1 rezervuar dlya burovogo rozchinu 2 vibracijne sito 3 vsmoktuvalna truba 4 burovij nasos 5 elektrodvigun ta reduktor 6 vibracijna truba 7 burova lebidka 8 providna burilna truba 9 shlang providnoyi burilnoyi trubi 10 kolino trubi 11 talevij blok 12 talevij kanat 13 kronblok 14 stoyak vishki 15 balkon robitnika 16 svichki 17 pidsvichnik 18 vertlyug 19 stoyak 20 burovij rotor 21 burova pidloga 23 preventor 24 protivikidni pristroyi 25 burilna kolona 26 burove doloto 27 konduktorna kolona 28 vikidna liniya burovogo rozchinu Zagalnij opisBurovi ustanovki osnasheni riznimi za priznachennyam i potuzhnistyu mashinami j mehanizmami diya yakih zabezpechuyetsya vidpovidnim privodom sho skladayetsya z dviguniv silovoyi peredachi transmisiyi i aparaturi upravlinnya Tip privodu jogo komponuvannya i konstrukciya znachno vplivayut na tehniko ekonomichni pokazniki burovoyi ustanovki Rozriznyayut osnovnij i dopomizhnij privodi Osnovnim ye privod burovoyi lebidki nasosiv i rotora Jogo potuzhnist dosyagaye 6 tis kVt i bilshe Dopomizhnij privod priznachenij dlya privodu kompresoriv vibrosit glinomishalki avtomata podachi dolota maslyanih i pidpirnih nasosiv agregativ dlya mehanizaciyi spusko pidijmalnih operacij ta inshih mehanizmiv burovoyi ustanovki Sumarna potuzhnist jogo ne perevishuye 400 kVt Chislo dviguniv sho vikoristovuyetsya u privodi dopomizhnih mehanizmiv syagaye 15 20 odinic Zalezhno vid vikoristovuvanih dviguniv rozriznyayut dizelni gazoturbinni j elektrichni privodi burovih ustanovok Dizelni ta gazoturbinni privodi avtonomni nezalezhni vid promislovih energosistem vikoristovuyutsya u burovih ustanovkah dlya rozviduvalnogo ta ekspluatacijnogo burinnya v rajonah viddalenih vid promislovih elektrichnih merezh Elektrichni privodi vidnosyatsya do neavtonomnih i yih vibir zumovlyuyetsya nayavnistyu ta vartistyu spozhivannya elektroenergiyi v rajoni burinnya Svitovoyu promislovistyu vigotovlyayut dizel elektrichni j turboelektrichni burovi ustanovki yaki efektivno vikoristovuyutsya dlya burinnya sverdlovin na sushi j na mori Za harakterom rozpodilu energiyi rozriznyayut grupovi individualni ta zmishani privodi U grupovomu privodi lebidka nasosi j rotor burovoyi ustanovki cherez vidpovidni peredachi privodyatsya vid zagalnih dviguniv Pri comu zmenshuyutsya chislo i vstanovlena potuzhnist dviguniv Do nedolikiv grupovogo privodu vidnosyatsya jogo gromizdkist i nizkij k k d vnaslidok velikoyi kilkosti silovih peredach sho pov yazuyut dviguni z lebidkoyu nasosami j rotorom V individualnomu privodi lebidka rotor i burovi nasosi mayut vlasni dviguni z bilsh prostimi peredachami Individualnij privod dozvolyaye pracyuvati pri najbilsh vigidnij chastoti obertannya provoditi shvidkij pusk i galmuvannya Prosti za konstrukciyeyu i kinematichnoyu shemoyu peredachi zabezpechuyut kompaktnist burovoyi ustanovki j porivnyano visoki pokazniki k k d privodu Individualnij privod perevazhno vikoristovuyetsya v elektrichnih burovih ustanovkah Zmishanij privod zastosovuyetsya koli potuzhnosti dizelnogo grupovogo privodu viyavlyayetsya nedostatnoyu dlya roboti drugogo burovogo nasosa U comu vipadku lebidka rotor i odin z burovih nasosiv mayut grupovij privod a drugij nasos zabezpechuyetsya individualnim privodom V elektrichnih burovih ustanovkah poshirenij zmishanij privod v yakomu lebidka i rotor mayut grupovij privod a burovi nasosi zabezpechuyutsya individualnim privodom Za kilkistyu dviguniv rozriznyayut odno i bagatodvigunnij privodi Dizelnij grupovij privod mistit do chotiroh paralelno vstanovlenih dizeliv Elektrichnij grupovij privod maye odin abo dva elektrodviguni V elektrichnih burovih ustanovkah lebidki mayut dvodvigunnij abo odnodvigunnij individualnij privod Burovi nasosi j rotori yak pravilo zabezpechuyutsya odnodvigunnim individualnim privodom Bagatodvigunni privodi mayut skladnishu konstrukciyu silovih peredach ale nadijni v ekspluataciyi oskilki u vipadku vidmovi odnogo iz dviguniv mashina ne zupinyayetsya i diye vid inshih dviguniv sho zalishayutsya v roboti Krim togo bagatodvigunnij privod ekonomichnishij v ekspluataciyi pozayak dozvolyaye vidklyuchiti chastinu dviguniv pri holostomu obertanni ta inshih tehnologichnih operaciyah yaki ne potrebuyut vitrati vsiyeyi vstanovlenoyi potuzhnosti Dopomizhni mehanizmi burovoyi ustanovki v osnovnomu mayut individualnij elektrichnij privod sho skladayetsya z asinhronnogo dviguna i mehanichnoyi peredachi Dviguni dopomizhnih mehanizmiv otrimuyut elektroenergiyu vid promislovih merezh abo avtonomnih dizel elektrichnih agregativ zminnogo strumu Pnevmoprivod v yakomu energiya sho viroblyayetsya za dopomogoyu kompresora stisnenogo povitrya peretvoryuyetsya v mehanichnu energiyu vikoristovuyetsya v mehanizmah roztashovanih u rajoni girla sverdlovini de za vimogami pozhezhnoyi bezpeki zastosuvannya elektrodviguniv zaboronyayetsya Vin zastosovuyetsya dlya avtomatichnogo burovogo klyucha klinovih zahoplen rotora rozkriplyuvachiv burilnih zamkiv ta dlya mehanizmiv sistemi pnevmatichnogo upravlinnya Ob yemnij gidroprivod pozitivno zarekomenduvav sebe pri doslidno promislovih viprobuvannyah burovih ustanovok z gidropidjomnikom ale v privodi rotora shirokogo poshirennya ne maye Silovi peredachi privodu priznacheni dlya z yednannya dviguna z robochoyu mashinoyu ta uzgodzhennya yih shvidkostej i obertayuchih momentiv U privodi burovih ustanovok vikoristovuyutsya mehanichni gidrodinamichni j elektrichni peredachi sho rozriznyayutsya za principom diyi ta peretvoryuyuchimi vlastivostyami Mehanichni peredachi vikoristovuyutsya u poyednanni z gidrodinamichnimi gidrotransformatori j gidromufti ta elektrichnimi elektromagnitni mufti utvoryuyuchi vidpovidno gidromehanichni ta elektromehanichni peredachi Dviguni burovih ustanovokDviguni osnovnogo privodu burovoyi ustanovki vibirayut zalezhno vid dzherel zhivlennya neobhidnoyi velichini potuzhnosti j obmezhen za masoyu ta gabaritami Pri vibori dviguniv vrahovuyut mehanichni harakteristiki burovih nasosiv rotora i lebidki obumovleni tehnologiyeyu burinnya i spusko pidijmalnih operacij Dizeli najbilsh poshireni u privodi burovih ustanovok Yih poshirenist poyasnyuyetsya nadijnistyu ekonomichnistyu i kompaktnistyu u porivnyanni z inshimi teplovimi dvigunami Energetichni pokazniki dizelya ocinyuyutsya za shvidkisnimi navantazhuvalnimi j regulyatornimi harakteristikami Shvidkisna harakteristika viznachayetsya pri postijnij podachi paliva i virazhaye zalezhnist krutnogo momentu M potuzhnosti Ne godinnoyi G i pitomoyi ge vitrati paliva temperaturi T i koeficiyentu korisnoyi diyi he vid chastoti obertannya kolinchastogo valu dizelya n Vazhlivij parametr dizelya chastota obertannya sho vidpovidaye maksimalnomu krutnomu momentu Gazoturbinni dviguni na vidminu vid dizelya peretvoryuyut teplovu energiyu v mehanichnu ne ciklichno a bezperervno Div takozhBurova ustanovka Verhnij privod burovoyi ustanovkiLiteraturaBojko V S Bojko R V Tlumachno terminologichnij slovnik dovidnik z nafti i gazu Tt 1 2 2004 2006 rr 560 800 s Mala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2007 T 2 L R 670 s ISBN 57740 0828 2 Orlovskij V M Bileckij V S Vitrik V G Sirenko V I Burove i tehnologichne obladnannya Harkiv Harkivskij nacionalnij universitet miskogo gospodarstva imeni O M Beketova NTU HPI TOV NTP Burova tehnika Lviv Vidavnictvo Novij Svit 2000 2021 358 s Bileckij V S Osnovi naftogazovoyi inzheneriyi Tekst pidruchnik dlya studentiv vishih navchalnih zakladiv Bileckij V S Orlovskij V M Vitrik V G Lviv Novij Svit 2000 2019 416 s