Основная 7 страница

По параметрам приводы различаются приводной мощностью (мощность двигателя); структурой мощности, потребляемой исполни­тельным органом, и механической характерис­тикой привода.

Основные требования к приводу:

1. Соответствие характеристик привода характеристикам исполнительных органов.

2. Надежность и экономичность.

3. Безопасность. Удобство управления и обслуживания.

4. Компактность и небольшая удельная масса.

5. Транспортабельность и приспособлен­ность к условиям монтажа, эксплуатации и ре­монта в отдаленных районах.

12.1 Дизельный привод

Привод, который обеспечивает работу че­рез механическую трансмиссию главных ма­шин и механизмов буровой установки от двига­телей внутреннего сгорания, работающих по дизельному циклу, называется дизельным.

Дизельный привод обеспечивает буровой установке автономное энергоснабжение, т.к. необходимая для ее работы механическая энергия вырабатывается дизелями, работаю­щими на жидком топливе. Кроме дизелей для привода буровой установки могут использо­ваться другие типы двигателей внутреннего сгорания: работающие по газо-дизельному циклу или газовые. Однако эти типы двигате­лей в отечественной практике широкого ис­пользования пока не получили.

Дизельный привод позволяет вести буро­вые работы в самых отдаленных и необжитых районах вдали от линий централизованного электроснабжения. Он обеспечивает независи­мость владельцев буровой установки от постав­щиков электроэнергии. Он также более наде­жен, т.к. на него не влияют аварийные отклю­чения электроэнергии, происходящие в про­мысловых энергосетях и вызывающие простои буровых установок с электроприводом.

Дизельный привод обычно выполняется групповым, т.е. он является общим для группы потребителей. В буровой установке к ним обыч­но относятся лебедка, ротор и буровые насосы или один из буровых насосов. Возможен вари­ант, когда к приводу подключены только лебед­ка и ротор. Если к приводу подключается толь­ко один потребитель, например буровой насос, то такой привод называется индивидуальным.

В состав группового привода обычно вхо­дят 3 или 4 силовых дизельных агрегата. В бу­ровых установках небольшой грузоподъемнос­ти, особенно передвижных, могут применяться два дизельных агрегата. В этих случаях число потребителей группового привода ограничива­ется только лебедкой и ротором, а насос приво­дится от других двигателей. Иногда групповой привод лебедки, ротора и одного бурового насо­са дополняется индивидуальным приводом второго бурового насоса.

В дизельном приводе двигатели передают мощность лебедке, ротору и буровым насосам через механическую трансмиссию, которая выполняется посредством клиновых ременных передач или многорядных приводных ролико­вых цепей.

Клиновые передачи для суммирования мощности в групповом приводе используются в буровых установках первого поколения типа ЗД и наборах бурового оборудования НБО-Д. В них установлены легкие быстроходные дизель­ные двигатели типа В2-500ТК-С4,соединенные с клиноременной трансмиссией посредством упругой механической муфты. Общий вид группового привода бурового насоса и лебедки в комбинации с индивидуальным приводом второго бурового насоса с клиноременными пе­редачами показан на рис. 12.1.

Рис. 12.1 – Групповой и индивидуальный дизельные приводы буровой установки с клиноременной трансмиссией

В современных дизельных буровых уста­новках типа 3200/200 ДГУ, 5000/320 ДГУ и 6500/400 ДГ используются цепные трансмиссии и более мощные дизельные силовые агрегаты ти­па СА-10, в состав которых входят гидродинами­ческие передачи - гидротрансформаторы. При­мер исполнения дизельного привода с цепной трансмиссией представлен на рис.3.9.1.2.

Особенностью дизельных приводов буро­вых установок является их многомоторность, т.е. в них устанавливается несколько двигате­лей, суммарная мощность которых удовлетво­ряет потребностям работы лебедки, ротора и буровых насосов.

Многомоторность позволяет обеспечить надежность привода и его "живучесть" при от­казе одного или двух двигателей, удобно разде­лить привод на отдельные транспортабельные части и легко маневрировать установленной мощностью, направляя ее отдельными потока­ми на ротор и на каждый из буровых насосов, или на лебедку и буровой насос, что повышает эффективность бурения.

На рис.12.2 показан дизельный при­вод буровой установки типа ЗД. Он состоит из группового 3-дизельного привода буровой ле­бедки 1.ротора 2 и одного бурового насоса 3.

Рис. 12.2. Дизельный привод буровой установки типа ЗД

В состав привода входят три силовых дизельных агрегата 4, объединенных общей транс­миссией с клиноременными передачами 5. От одного из силовых агрегатов приводится в действие воздушный компрессор 6. В каждом силовом агрегате после дизеля установлен зубчатый редуктор 7. На лебедку мощность передается через зубчатую коробку передач 8 двумя карданными валами 9, на буровой на­сос - клиноременной передачей 10, на ротор -через лебедку и цепную передачу 11. Второй буровой насос 12 работает от индивидуально­го 2-дизельного привода, имеющего аналогич­ную конструкцию.

12.2. Трансмиссии

Основное назначение трансмиссии со­стоит в передаче крутящего момента от двига­телей привода до рабочего органа, механизма или агрегата буровой установки, например, подъемного барабана лебедки, ротора или бу­рового насоса.

Трансмиссия группового привода может выполняться секционной или агрегатной.

При секционной трансмиссии она разде­ляется на отдельные части-секции, каждая из которых устанавливается на одной раме вмес­те с силовым агрегатом или дизелем привода. Соединение секций трансмиссии в одно целое производится путем установки клиновых рем­ней или цепей на шкивы или звездочки транс­миссионных валов при монтаже. Примером та­кой секционной трансмиссии является клино-ременная трансмиссия буровой установки ти­па ЗД (см. рис. 3.9.1.3). Секционная трансмис­сия группового привода состоит из минималь­ного числа транспортно-монтажных единиц. Однако при такой трансмиссии требуется вы­полнять монтаж с определенной точностью, обеспечивая параллельность валов трансмис­сии смежных секций и совпадение канавок шкивов или многорядных звездочек.

При агрегатной трансмиссии все ее валы и передачи монтируются в одном корпусе, в ко­тором обеспечивается параллельность всех ва­лов и совпадение канавок и осей соединяемых передач с высокой точностью при сборке на за­воде-изготовителе. Трансмиссия имеет раму и представляет собой одну транспортно-монтажную единицу, что упрощает ее монтаж на буро­вой. Дизели могут подсоединяться к такой трансмиссии посредством карданных валов.

Агрегатная трансмиссия особенно эф­фективна при цепных передачах. Примером аг­регатной трансмиссии является трансмиссия группового привода буровых установок типа 3200/200 ДГУ (см. рис. 3.9.1.4).

В целом трансмиссии буровых установок состоят из различных механических передач, таких, как ременные, цепные, зубчатые, кар­данные, а также гидродинамических передач: гидромуфт и гидротрансформаторов. '

На выбор типа передачи и трансмиссии в целом оказывают влияние множество различ­ных факторов, связанных со специфическими особенностями бурового оборудования. К этим факторам можно отнести условия монтажа и перевозки, режимы нагружения приводимых машин и механизмов, особенности компонов­ки оборудования, условия эксплуатации, об­служивания и др.

Рассмотрим подробно эти факторы при­менительно к используемым в буровых уста­новках передачам.

Гидродинамические передачи: гидро­муфты и гидротрансформаторы. Этот вид передач используется чаще всего в буровых ус­тановках с дизельным приводом и нерегулиру­емым электроприводом. Их использование объясняется необходимостью существенно улучшить естественные тягово-скоростные ха­рактеристики двигателей привода, а вместе с ними и рабочие характеристики приводимых машин и механизмов. Обычно гидромуфта и гидротрансформатор устанавливаются непо­средственно после двигателя и образуют вмес­те с ними единый силовой агрегат.

Гидромуфта является наиболее про­стым видом гидродинамической передачи. Она состоит из двух колес: насосного и турбин­ного. Насосное колесо механически соединено с двигателем, а турбинное - с трансмиссией. В рабочем пространстве между этими колесами циркулирует жидкость, которая с лопаток на­сосного колеса отбрасывается на лопатки тур­бинного колеса, передавая ему вращение и крутящий момент.

Гидромуфта обеспечивает гашение кру­тильных колебаний на валу двигателя и исклю­чает их передачу на трансмиссию. Тем самым она способствует повышению ресурса как дви­гателя, так и элементов трансмиссии. Кроме того, гидромуфта увеличивает глубину регули­рования скорости вращения приводимого обо­рудования и способствует его более "мягкому" пуску в работу за счет эффекта скольжения между насосным и турбинным колесами.

К недостаткам гидромуфт относятся их относительно низкие регулировочные свойст­ва и невозможность трансформировать крутя­щий момент. Из-за этого гидромуфты имеют ог­раниченное применение и в буровых установ­ках ОАО "Уралмаш" не используются.

Гидротрансформатор является более сложной и более эффективной гидродинамиче­ской передачей. Помимо насосного и турбин­ного колес он имеет направляющий аппарат, благодаря чему гидротрансформатор приобре­тает по сравнению с гидромуфтой ряд новых полезных свойств. Наиболее важным из них яв­ляется способность развивать на турбинном колесе крутящий момент, в несколько раз боль­ший, чем на насосном колесе. Это позволяет су­щественно увеличить тяговые возможности силового агрегата и за счет этого сократить число передач в трансмиссии лебедки и рото­ра, уменьшить число переключений этих пере­дач при работе, обеспечить плавный пуск (на­чало подъема) при работе лебедки с незначи­тельным буксованием шинно-пневматических муфт, упростить пуск в работу буровых насо­сов, создавать на столе ротора большие крутя­щие моменты при ликвидации прихватов и вы­полнении некоторых видов аварийных и ло-вильных работ. Кроме этого, гидротрансформа­тор, так же, как и гидромуфта, способствует по­вышению ресурса всех элементов трансмиссии благодаря своим демпфирующим свойствам.

В буровых установках ОАО "Уралмаш" ги­дротрансформаторы используются в составе силовых дизельных агрегатов СА-10,применя-емых в приводе буровых установок 5000/320 ДГУ и 3000/200 ДГУ.

Механические передачи получили широ­кое применение в буровых установках с дизель­ным приводом. Основным видом передач явля­ются ременные, цепные, зубчатые и карданные.

Ременные передачи выполняются с ис­пользованием приводных клиновых ремней нормальных сечений по ГОСТ Р 12841-80. Они применяются в трансмиссии буровых устано­вок типа ЗД (НБО-Д) и передачах на буровые насосы всех типов буровых установок ОАО "Уралмаш". Число ремней сечения Е, входящих в одну передачу на насос, достигает 20 штук.

К достоинствам клиновых ремней отно­сится их простота и относительно небольшая цена, способность легко перекрывать большие межосевые расстояния между соединяемыми этими передачами валами, простой и удобный монтаж, при котором не требуется точная цен­тровка и выверка соединяемых ремнями шки­вов, небольшие затраты на обслуживание и ре­монт, низкий уровень шума и достаточно высо­кий ресурс. Особенно ценным является способ­ность ремней сглаживать толчки, вибрации и неравномерности вращения, которые присущи буровым насосам. Использование клиновых ремней благоприятно сказывается на ресурсе не только трансмиссии в целом, но и на привод­ных двигателях и самом буровом насосе.

Недостатком клиноременных передач яв­ляются их относительно большие размеры (на­пример, в сравнении с цепными передачами), необходимость обеспечивать натяжение рем­ней в течение всего периода эксплуатации, до­полнительные нагрузки на валы от натяжения.

Цепные передачи относятся к числу на­иболее применяемых в трансмиссиях буровых установок. В них используются многорядные приводные роликовые цепи нефтяного сорта­мента. Номенклатура этих цепей определяет­ся величиной шага (расстоянием между осями соседних роликов) и числом рядов. Выбор шага цепи производится с учетом действующих в пе­редаче окружных скоростей. Число рядов цепи определяется передаваемой мощностью. В бу­ровых установках ОАО "Уралмаш" применяют­ся цепи с шагами 31,75 мм, 38,1 мм, 44,45 мм, 50,8 мм и 63,5 мм. Число рядов цепей в транс­миссиях ОАО "Уралмаш" составляет от одного до восьми.

Цепные передачи, так же, как и ремен­ные, легко перекрывают большие межосевые расстояния, характерные для трансмиссий бу­ровых установок, но при этом имеют ряд своих достоинств. К ним относятся прежде всего вы­сокая несущая способность при относительно небольших габаритах и высокий ресурс (для цепей с высоким уровнем качества изготовле­ния). Высококачественные цепи не требуют в процессе эксплуатации никакого обслужива­ния. Критерием их износа и основанием для за­мены является вытяжка на 3 % от первона­чальной длины.

Вместе с тем, цепные передачи требуют размещения в герметичном корпусе, использо­вания жидкой циркуляционной смазки и соот­ветствующих затрат при эксплуатации на сма­зочные материалы. Сама конструкция цепной передачи значительно дороже, чем ременная, требует точного изготовления и монтажа для обеспечения параллельности соединяемых це­пями валов, качественного выполнения и цент­рирования смежных цепных звездочек. Цепная передача не может так эффективно, как ремен­ная, гасить толчки и вибрации, поступающие в трансмиссию от буровых насосов, ротора, ле­бедки и дизельных двигателей. Поэтому цепные передачи чаще всего используются в трансмис­сиях в сочетании с гидротрансформаторами, устанавливаемыми в силовых агрегатах.

Использование цепных передач показано на примере трансмиссии буровой установки на рис. 3.9.1.3.

Зубчатые передачи имеют относитель­но узкое, локальное применение в трансмисси­ях буровых установок с дизельным приводом. Поскольку расстояния между валами двигате­лей группового привода большие и составляют обычно 2 метра и более, их невозможно исполь­зовать непосредственно для спарки двигате­лей, как это легко выполняется с помощью цеп­ных или ременных передач. Такие же пробле­мы затрудняют применение зубчатых передач для привода буровых насосов и лебедки. В от­личие от ременных и цепных передач, зубчатая передача требует особо точной параллельности соединяемых ею валов, в то время как цепные и ременные передачи допускают достаточно большие погрешности (особенно ременные), поэтому могут устанавливаться при монтаже буровых установок.

Зубчатые передачи большой мощности выполняются только в одном жестком корпусе с точным обеспечением параллельности веду­щего и ведомого валов на заводе-изготовителе и для соединения раздельных валов на монта­же не пригодны.

Вместе с тем, зубчатые передачи могут успешно конкурировать с ременными и цепны­ми передачами там, где требуется максималь­ная компактность и высокий ресурс при боль­ших передаваемых мощностях. Поэтому зубча­тые передачи используются в трансмиссиях буровых установок в виде компактных редукто­ров и коробок скоростей в передачах на ротор, непосредственно в буровых лебедках, в транс­миссиях и дополнительных приводах новых моделей буровых лебедок с электроприводом, регуляторах подачи долота на забой и т.п. На рис. 3.9.1.3 показаны зубчатые редукторы и ко­робка передач, расположенные в групповом приводе буровой установки ЗД.

Карданные передачи нашли примене­ние в трансмиссиях буровых установок ОАО "Уралмаш" благодаря способности передавать крутящие моменты при некоторых достаточно больших смещениях и перекосах соединяемых валов, которые недопустимы при иных соеди­нительных устройствах, например различных муфтах (зубчатых, эластичных и проч.). С их помощью удается упростить монтаж бурового оборудования, т.к. исключаются точные цент­ровочные работы, сократить время монтаж­ных работ, сэкономить время при эксплуата­ции на восстановление нарушенной соосности валов оборудования, избежать вибраций и про­длить сроки службы узлов и агрегатов. Кардан­ные валы используются при передаче мощнос­ти на лебедку в буровых установках типа ЗД (см. рис. 3.9.1.3) и особенно широко применя­ются в буровых установках 2500/160 ДП-БМ, 3000/200 ДГУ и 5000/320 ДГУ в соединениях между дизельными агрегатами и цепной транс­миссией, между трансмиссией и лебедкой, трансмиссией и буровыми насосами, в переда­че на ротор. Использование карданных валов в буровых установках этого типа наглядно пока­зано на рис. 3.9.1.4- 3.9.1.7.

К недостаткам карданных валов можно отнести некоторое увеличение расстояний между соединяемыми валами по сравнению с муфтами.

Рассмотрим конструктивное исполнение отдельных частей трансмиссии и передач буро­вой установки с дизельным приводом.

12.3. Электропривод буровых установок

Опыт эксплуатации показал, что произ­водительность буровых установок с электри­ческим приводом выше, чем установок с ди­зельным приводом. Повышение производи­тельности происходит в основном за счет большей эксплуатационной надежности, за счет исключения малонадежных тяжелых и громоздких передач, лучшей управляемости, более эффективного использования привод­ных электродвигателей, улучшения условий труда буровой бригады, другими повышаю­щими экономическую эффективность БУ. Важным фактором является исключение по­требления дефицитного топлива и расходов на его доставку.

В зависимости от вида привода главных механизмов (буровой лебедки, буровых насо­сов и ротора), а также от вида электроснабже­ния, буровые установки подразделяются на:

- установки с электрическим приводом (при питании буровой установки от центра­лизованных электрических сетей);

- установки с дизель-электрическим приводом, в которых механизмы приводятся от электродвигателей, а электроэнергия для их питания вырабатывается дизель-генера­торами постоянного или переменного тока.

Дизель-электрические буровые установ­ки или подобные им установки, в которых привод механизмов выполнен от электричес­ких двигателей, питаемых от автономной эле­ктростанции, сохраняют многие преимуще­ства электрических установок с централизо­ванным питанием и рассматриваются нами как буровые установки с электроприводом.

Электроприводы буровой установки [ 1, 2] подразделяются на:

- электропривод главных механизмов;

- электропривод вспомогательных ме­ханизмов.

На всех буровых установках, независи­мо от вида привода главных механизмов, вспомогательные механизмы приводятся от электрических двигателей.

На буровых установках применяются различные виды электроприводов, которые подразделяются:

1) по виду двигателя - электропривод по­стоянного и электропривод переменного тока;

2) по возможности регулирования ско­рости - нерегулируемые и регулируемые эле­ктроприводы.

В каждой из этих групп электроприво­ды различаются по ряду признаков (параме­тров). Так, на буровых применяются приво­ды постоянного тока с двигателями с незави­симым возбуждением и приводы постоянно­го тока с двигателями последовательного возбуждения (последние применяются на за­рубежных буровых установках). Электро­приводы переменного тока подразделяются на электроприводы с асинхронными двига­телями и электроприводы с синхронными двигателями. Может применяться класси­фикация приводов по другим признакам, на­пример, электроприводы с аналоговой сис­темой управления и электроприводы с циф­ровой системой управления.

Электропривод буровых механизмов должен обеспечивать наиболее благоприят­ное протекание как статических (установив­шихся), так и переходных режимов пуска, приема и сброса нагрузки и торможение ис­полнительного механизма. Протекание этих процессов определяется характером зависи­мости скорости вращения двигателя от раз­виваемого им момента, т.е. механической ха­рактеристикой двигателя w=JJM) и механи­ческой характеристикой механизма.

двигателя монтируется шкив 5, который вза­имодействует с шинно-пневматической муф­той 6, неподвижно закрепленной через крон­штейн 7 к раме модуля 1. При заполнении баллона ШПМ сжатым воздухом вал двигате­ля, а вместе с ним ротор фиксируются в непо­движном положении при любом заданном уг­ле поворота стола ротора. Данное тормозное устройство необходимо при бурении наклон­но направленных и горизонтальных сква­жин, ловильных работах и др.

Электропривод современных буровых лебедок конструктивно входит в состав са­мой лебедки, в отличие от лебедок предыду­щего поколения, в которых он вместе с ко­робкой передач устанавливался отдельно и представлял собой самостоятельный при­водной агрегат.

12.4. Тенденции развития приводов буровых установок

Дизельный и электрический приводы бурового оборудования существуют более 60 лет. Они пришли на смену паровым силовым установкам - локомобилям, приводившим в действие первые модели буровых станков ударно-канатного и ударно-штангового спо­собов бурения. Переход на эти новые про­грессивные виды привода обеспечил рево­люционный прорыв в области создания бу­ровой техники для современных видов вра­щательного бурения [5,6,7,8,9].

Дизельный привод за свою более чем полувековую эволюцию пережил два харак­терных периода.

Первый - характеризуется интенсив­ным поиском и созданием рациональных

схем мощных групповых приводов, подбо­ром оптимальных типов двигателей и их ос­нащением гидродинамическими передача­ми, разработкой новых видов трансмиссий и передач мощности на буровые машины и ме­ханизмы. Этот период динамичного развития продолжался до 60-70 -х годов про­шлого столетия.

Второй период - это процесс стабилиза­ции, когда в конструкциях привода было до­стигнуто соответствие требованиям потре­бителей, резервы и возможности дизель-ме­ханической системы привода были исчерпа­ны и процесс совершенствования постепен­но прекратился. В таком состоянии дизель­ные приводы находятся в настоящее время.

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

Электропривод оказался привлека­тельным для буровой установки благодаря таким преимуществам, как упрощение меха­нической трансмиссии, снижение затрат на ее содержание и ремонт, низкая стоимость эксплуатации электродвигателей, простота подвода электроэнергии к буровой установке и ее невысокая стоимость. Этими достоинст­вами отличались уже первые, самые про­стые нерегулируемые электроприводы пере­менного тока.

На территории бывшего СССР электро­привод применялся в основном в районах с широко развитыми сетями промышленного электроснабжения (Азербайджан, Северный Кавказ, Татарстан, Западная Сибирь). Одна­ко с появлением транспортабельных дизель­ных электростанций для автономного энер­гопитания буровых установок проблема была решена, и дизель-электрические установки стали альтернативой дизель-механическим.

Развитие электропривода привело к ис­пользованию в буровых установках регули­руемых приводов на базе двигателей посто­янного тока. Глубокое регулирование этих двигателей и адаптация их характеристик к технологическим режимам работы лебедки, ротора и буровых насосов заметно повысили скорости проходки, снизили аварийность при бурении скважин и положительно ска­зались на эффективности всего процесса бу­ровых работ.

Исследование объемов производства бурового оборудования и состояния парка буровых установок по видам привода как в бывшем СССР, так и в современной России и за рубежом (США) свидетельствуют о тен­денции к повышению объемов использова­ния электропривода в бурении.

Объяснить этот процесс можно, сопос­тавив показатели дизель-механических и электрических приводов (см. табл. 3.9.4.1). Примечательно, что переход на рыночные формы хозяйствования в России, сущест­венно повысив значимость экономических факторов, способствовал еще большему спросу на буровое оборудование с электро­приводом.

Доля выпускаемых Уралмашзаводом буровых установок с электроприводом с на­чала освоения их производства в 1956 г. с не­которыми колебаниями непрерывно нарас­тала. Если вначале она составила 13,7 % от общего количества установок (другую часть составляли установки с дизельным приво­дом), то в 1985 - 1986 гг. доля буровых уста­новок с электроприводом превысила 50 %.

Таблица 12.1

В последние годы нефтяные компании России, обновляя парки бурового оборудования, все больше ориентируются на установки с элек­трическим и дизель-электрическим приво­дами. В результате доля буровых установок этого типа, заказанных нефтяными компа­ниями России, в общем объеме заказов в по­следнее время превысила 70 %.

В США и других странах использова­нию электропривода в буровых установках препятствовало частное владение источни­ками централизованного энергоснабжения. Буровые подрядчики стремились к незави­симости от энергетических компаний и дол­гое время использовали только дизель-меха­нические приводы. Однако с освоением в на­чале 60-х годов прошлого столетия произ­водства буровых установок с дизель-элект­рическим приводом их число в общем парке буровых установок стало быстро расти. Уже в 1970 г. такие установки составляли замет­ную величину, а через 16 лет их доля сущест­венно возросла. Так, число установок с элек­троприводом при бурении в диапазоне 4400 - 5500 м за эти годы выросло в 6,22 раза, свыше 5500 м - в 2,2 раза. Этот процесс кос­нулся и установок для неглубокого и средне­го бурения (2600 - 3350 м; 3350 - 4400 м), где использование установок с электроприво­дом увеличилось также более чем в 2 раза. В настоящее время результаты переписи пар­ка буровых установок США свидетельствуют о ежегодном росте числа буровых установок с электроприводом и уменьшении числа ус­тановок с дизельным приводом.

Так, в 2000 г. по сравнению с 1998 г. парк установок с электроприводом вырос на 4,6 %, а с дизельным - уменьшился на 9,6 %. Общее число установок с электроприводом в 2000 г. составило 520 единиц, или 31,8 %. Причем пополнение парка происходит не только за счет приобретения новых устано­вок, но и за счет замены дизельного привода электрическим на имеющихся буровых.

Уже несколько последних десятилетий электропривод и связанные с ним системы управления и автоматизации представляют собой динамично развивающуюся область техники. Достижения в этой отрасли ис­пользуются при создании различных видов техники, в том числе и буровых установок. Ведущие западные компании приступили к производству электроприводов на базе асинхронных двигателей переменного тока с частотным регулированием скорости. Об использовании таких приводов в буровом оборудовании уже заявили такие известные в нефтяной отрасли машиностроительные компании, как «Нэшнл-Ойлвелл» (США), «Дрико» (Канада) и другие. Совершенству­ются системы автоматизации электропри­вода за счет использования микропроцес­сорной техники. Аналогичные процессы происходят и в отечественном нефтяном машиностроении.

Контрольные вопросы:

1. Привод буровых установок.

2. Дизельный привод.

3. Трансмиссии.

4. Электропривод буровых установок.

5. Тенденции развития приводов буровых установок.

ЛЕКЦИЯ 13

АГРЕГАТЫ ДЛЯ БУРЕНИЯ И РЕМОНТА СКВАЖИН

Агрегаты для бурения и ремонта сква­жин, в отличие от буровых установок, пред­назначены для выполнения работ на ранее пробуренных скважинах. Иногда они приме­няются для бурения легких разведочных скважин, т.е. скважин малого диаметра и от­носительно небольшой глубины. Грузоподъ­емность агрегатов по сравнению с буровыми установками относительно невелика. Наи­более часто на российских месторождениях применяются агрегаты грузоподъемностью 50-60 тонн (А-50М, УПА-60 и др.). Агрегаты большой грузоподъемности от 100 и более тонн применяются в основном для бурения и поэтому называются мобильными буровы­ми установками.

Основой агрегатов для ремонта сква­жин являются подъемники, которые вклю­чают вышку (мачту) с талевой системой, ле­бедку, приводные двигатели, трансмиссию. Поскольку агрегат находится на точке не­продолжительное время, основное оборудо­вание агрегатов монтируется моноблоком на самоходном автомобильном шасси или полу­прицепе (трейлере). Для выполнения буро­вых операций подъемники дополняются мо­дулями циркуляционной системы, буровых насосов, компрессорного оборудования, ди­зель-электрической станции и т.п.

Наибольшие различия между агрегата­ми для ремонта скважин и мобильными бу­ровыми установками заключаются в ком­плектации. Как правило, буровые установки имеют ротор с большим проходным отвер­стием, в циркуляционной системе применя­ются 3 или 4 степени очистки бурового рас­твора, устанавливаются буровые насосы большой мощности. С увеличением грузо­подъемности отличия уменьшаются. Подъ­емники мобильных буровых установок, как правило, размещают на многоосных автомо­бильных шасси или полуприцепах. Исполни­тельные механизмы установок на многоос­ном шасси имеют привод от маршевого дви­гателя и оснащены трансмиссией, лебедкой, вышкой, цилиндрами для подъема вышки и другим оборудованием. Агрегаты в таком ис­полнении автономны, могут проехать само­стоятельно в любое нужное место. Двигатели этих агрегатов работают интенсивно и при переездах, и при работе на скважине. Подъ­емники на полуприцепах содержат те же ме­ханизмы, но для их транспортировки требу­ется седельный тягач. Однако маршевые двигатели этих подъемников работают толь­ко на скважине и, следовательно, служат значительно дольше.