Системы электроприводов исполнительных механизмов буровых установок - Технические характеристики современных моделей буровых установок

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СОВРЕМЕННЫХ МОДЕЛЕЙ БУРОВЫХ УСТАНОВОК С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ И ДИЗЕЛЬ-ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ

Буровые установки новых современных моделей оснащаются приводами, имеющими следующие буквенные обозначения:
Э — электрический привод частично регулируемый;
ЭП — регулируемый полностью привод постоянного тока (обозначение, используемое ОАО ВЗБТ);
ЭР — регулируемый полностью привод постоянного тока (обозначение, используемое ОАО «Уралмаш»);
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.
ОАО «Уралмаш» по предложению нефтяников и газовиков в последние годы разработаны комплектные буровые установки с регулируемым электроприводом. Создан ряд блочно-модульных установок кустового   бурения  БУ-3200/200 — ЭК БМ, БУ-3900/225—ЭК БМ и БУ-4500/270—ЭК БМ.

Основные параметры буровых установок современных моделей

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 1 25 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 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 1 00 %.
В лебедке предусмотрено дистанционное управление с помощью командоконтроллера, что сводит к минимуму затраты физического труда. Переключение передач с «быстрой» на «медленную» производится 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 позволяет 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 типа КЗКТ-9101 и тягачами МАЗ-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.
Новые буровые установки, разработанные ОАО «Уралмаш», общего назначения для бурения разведочных и эксплуатационных  скважин с дизель-электрическим приводом
БУ-6500/450—ДЭР (ЭР) и БУ-8000/500—ДЭР (ЭР) 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 АСП 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 типа АСП-3М5-500, 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 1 260 мм;
электронасосные агрегаты с буровыми насосами (триплексами) мощностью 600, 750, 950, 11 80 и 1 500 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 полупогружных 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 полупогружных буровых установок и судов предусматривается комплексная   механизация   процессов   при   ведении   спускоподъемных операций и бурении, применение системы промышленного телевидения для работы в сложных климатических условиях.

Технические характеристики электродвигателей постоянного тока для буровых установок

Для электроприводов буровых насосов, лебедки и ротора на постоянном токе разработаны электродвигатели в буровом исполнении. Технические характеристики электродвигателей постоянного тока отечественных буровых установок приведены в табл.
В 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 управления для электроприводов постоянного тока буровых установок приведены в табл.

Комплектные устройства управления для электроприводов постоянного тока буровых установок

Волгоградским заводом буровой техники (ОАО «ВЗБТ») с участием ОАО «Электропривод» и ряда электротехнических заводов освоено производство серийных буровых установок типов 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 единый транспортно-функциональный блок полной заводской готовности. Удельная материалоемкость агрегата снижена по сравнению с агрегатом, оснащенным электроприводом переменного тока в 1 ,4 раза.