Силовые приводы буровых установок

В приводе буровых  установок муфты служат для соединения валов и обеспечивают оперативное  управление буровой установкой. Применяемые  в буровом приводе муфты подразделяются на оперативные и неоперативные. Первые служат для управления буровой установкой.

Показателем экономичности  привода буровых установок является удельный расход топлива. Для поршневых  ДВС эта величина составляет 230 - 260 г / ( кВт - ч), а для газотурбинных  установок 330 - 410 г / ( кВт ч), - Последние  два показателя силового привода особенно важны для буровых установок, когда проводку скважины приходится вести в отдаленных и труднодоступных районах страны, куда доставка оборудования, топлива сопряжена порой с большими трудностями. В этой связи важным показателем привода является и относительная масса двигателя, приходящаяся на единицу мощности установки.

При ремонте  привода буровой установки Уралмаш 6Э - 59 проводят следующие работы: смену  подшипников редуктора, аварийного привода, ремонт или смену шестерен редуктора и аварийного привода, смену муфт ПМ-500 и войлочных уплотнений.

Применяется в  приводах буровых установок, питат.

Портной, Б. М. Школьников Привод буровых установок.

Теоретическое исследование динамики привода буровых  установок затрудняется вследствие сложности кинематических схем и большого числа сосредоточенных и распределенных масс, содержащихся между двигателем и исполнительными органами, влияния сил упругости и технологических факторов в различных случайных комбинациях. Поэтому действительную конструктивную схему привода обычно заменяют простой эквивалентной схемой с сосредоточенными массами и жесткими связями, обеспечивающей требуемую точность расчета. При этом задача динамики привода решается методами статики на основе известного принципа Даламбера.

Групповой и индивидуальный дизельные приводы буровой установки с клиноременной трансмиссией. Кроме дизелей для привода буровой установки могут использоваться другие типы двигателей внутреннего сгорания: работающие по газо-дизельному циклу или газовые.

При выборе мощности привода буровой установки прежде всего следует определить мощность, необходимую для привода насосов / / спя, а затем мощность для привода лебедки и ротора с учетом технологически необходимых вариантов одновременной эксплуатации этих механизмов.

Газовая турбина на приводе буровых установок имеет сравнительно с дизельным видом привода небольшой опыт эксплуатации. Однако этот опыт весьма обнадеживающий, и есть все основания полагать, что число буровых установок с газотурбинными двигателями будет неуклонно возрастать.

Комплексная турбопередача  в приводе буровой установки  позволяет ограничиться двумя скоростями главного барабана лебедки, однако для  унификации узлов установок БУ-200Бр и БУ-200БрЭ ( с электроприводом  на переменном токе) приняты четыре скорости.

Дальнейший прогресс в области привода буровых  установок связан с развитием  электропривода.

Применение системы  кольцо в приводе буровой установки, с одной стороны, затрудняет рациональный выбор электрических машин и  вынуждает усложнять электрическую  схему управления, а с другой - обусловливает снижение некоторых эксплуатационных показателей [100], в связи с чем ее применение на буровых установках нельзя считать рациональным. На зарубежных буровых установках применение этой схемы весьма ограничено. 

Дизели наиболее распространены в приводе буровых установок. В последние годы заметно расширилось использование газотурбинных двигателей. Карбюраторные и паровые двигатели в современных буровых установках не применяются. Распространенность дизелей объясняется их надежностью, экономичностью и компактностью по сравнению с другими тепловыми двигателями. Энергетические показатели дизеля оцениваются по скоростным, нагрузочным и регуляторным характеристикам, определяемым на основе стендовых испытаний.

Эти двигатели  используют в приводе буровых установок. Валы двигателей, устанавливаемые на щитовых подшипниках, имеют один свободный конец для соединительной муфты.

Дизели широко применяют в приводе буровых  установок как структурно-поискового, так и глубокого бурения. Их преимущество в том, что они имеют относительно малую массу, большую общую и литровую мощность, высокую экономичность и достаточно большой моторесурс. В бурении используют только четырехтактные дизели, имеющие некоторые преимущества по сравнению с двухтактными: меньшую тепловую напряженность, большую экономичность, бол ее низки и уровень шума и др. В зависимости от вида привода применяют дизели мощаостью 80 - 800 л. с. и массой 1000 - 2000 кг.

Работа газотурбинного двигателя в приводе буровой  установки имеет некоторые преимущества по сравнению с работой дизелей.

Силовой агрегат  БУ-40 предназначен для привода буровой  установки или отдельных е  узлов.

Силовой агрегат  GAT-4 предназначен для привода буровых установок или их отдельных узлов.

Силовой агрегат  ДА-220 предназначен для приводов буровых установок или их отдельных узлов.

Двигатели внутреннего  сгорания применяются для привода  буровых установок на поисковых  работах, при предварительной разведке и бурении одиночных скважин.

Характеристики  электродвигателей постоянного тока с различными способами возбуждения. АЬ At и АЗ - рабочие диапазоны регулирования частоты вращения электродвигателей соответственно с параллельным, смешанным и последовательным возбуждением. Преимущества электродвигателей переменного тока в приводе буровых установок перед ДВС заключаются в том, что значительно упрощается конструкция трансмиссий и оснований установки и нет необходимости подвоза топлива.

Был разработан и создан специальный электродвигатель для привода буровой установки, способный работать в безвоздушном пространстве на энергии, вырабатываемой солнечной станцией.

Гидромеханические передачи предназначены для широкого изменения характеристики привода  буровых установок. Применение турб-передач  обеспечивает плавное бесступенчатое изменение скорости подъема труб или бурового насоса. Возможен пуск насоса под нагрузкой. При этом исключаются неравномерность хода, толчки и ударные нагрузки.

Пригодность двигателя  того или иного типа для привода  буровой установки определяется совокупностью его технико-экономических показателей, отвечающих требованиям технологии проводки скважин.

При выборе типа двигателей и схемы компоновки привода  буровой установки учитывается  весь цикл рабочих нагрузок, характер использования установленной мощности. 

Были внедрены также авиационные двигатели АИ-23У для привода буровых установок типа ЗД. В настоящее время большинство буровых установок, оснащенных этими двигателями, работает на Вуктыльском газоконденсатном месторождении. В связи с тем, что для питания двигателя необходим газ с давлением около 10 кгс / см2, топливом для них служит природный газ. Для использования в этих целях нефтяного газа необходимым условием является создание автономного моноблочного компрессорного агрегата, способного работать на открытом воздухе.

В числе преимуществ  электродвигателей при использовании  их в приводе буровых установок  следует отметить экономичность  и надежность, способность реверсирования и преодоления кратковременных  перегрузок, бесшумность работы.

За рубежом  ЭМП переменно-постоянного тока также признается перспективной системой привода буровых установок. В дальнейшем буровые установки с ЭМП переменно-постоянного тока начали изготовлять многие другие зарубежные фирмы [100, 115, 123], причем эта система применяется главным образом для морских буровых установок и для установок повышенной транспортабельности.

В системе Миннефтепрома  были внедрены также авиационные  двигатели АИ-23У для привода  буровых установок. В связи с  тем что для питания двигателя  необходим газ с давлением 1 МПа, топливом для них служит природный газ.

Транспортабельные энергетические установки. В системе  Миннефтепрома были внедрены также  авиационные двигатели АИ-23У для  привода буровых установок. В  связи с тем, что для питания  двигателя необходим газ с  давлением - 10 кгс / см2, топливом для них служит природный газ. Для использования в этих целях нефтяного газа основным условием является создание автономного моноблочного компрессорного агрегата необходимых параметров, способного работать на открытом воздухе.

Индукционная муфта типа ЭМС. / - якорь, 2 - индуктор, 3 - обмотка возбуждения, 4 - корпус, 5 - подшипниковый узел. На рис. 87 показана муфта скольжения ЭМС, применяемая в приводе буровых установок. Состоит она из двух основных частей - якоря / и индуктора 2, на котором расположена обмотка возбуждения. При подключении обмотки возбуждения к источнику постоянного тока по ней протекает ток, который создает магнитный поток. При вращении индуктора его магнитное поле вращается относительно якоря. В этом случае в якоре наводятся токи, которые взаимодействуют с магнитным потоком индуктора.

Для электроприводов  третьей группы одной из возможных  областей применения может быть привод буровых установок, где уже достаточно широко используется тиристорный электропривод  постоянного тока. Технико-экономический эффект от замены электропривода постоянного тока частотно-регулируемым может быть достигнут за счет снижения капитальных затрат на электрооборудование.

Силовой агрегат  СА-10 или АДГ-600 ( рис. IX.2) предназначен для привода буровых установок, работающих в районах с умеренным климатом.

Для смазки подшипников, цепных и зубчатых передач в коробках скоростей привода буровых установок, суммирующих цепных редукторов приводов буровых установок, цепных коробок  скоростей лебедок, цепных обводных передач лебедок, буровых насосов, ротора применяют жидкую циркуляционную смазку под давлением 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Силовые агрегаты для привода буровых установок

Силовые агрегаты для привода буровых установок 
 

                  Силовой агрегат  СА-10-1 Предназначен для привода буровых установок: 125 ДГУ(3000ДГУ), 160 ДГУ(5000ДГУ), 6500 ДГУ с глубиной бурения 3 и 5 тыс.м. и модернизации силового привода бурового оборудования БУ1600/100ДГУ(БУ) и БУ2500ДГУ-М на дизельный привод  

      Силовой агрегат СА-20 Применяется для привода буровых установок румынского производства типа Ф320-3ДХ, Ф500-3ДХ 

      Силовой агрегат СА-25 Применяется для  привода буровых насосов  

      Силовой агрегат СА-30 Применяется для  замены двигателей В2-500ТК-С4 и польских силовых агрегатов Wola 24AHF-71H12A на буровых установках ЗД-86-2, БУ 3000 БД, НБО-Д, ЗД-86-1, а также для модернизации набора бурового оборудования НБО-Э на дизельный привод.

.