§ 5. Установки с электрическим приводом

Буровые установки с электрическим приводом переменного тока широко распространены на промыслах Советского Союза. Масса их на 15—20% меньше массы установок с дизельным приводом, стоимость по сравнению со стоимостью буровой установки с ди­зельным приводом также меньше. Обслуживать установки с электрическим приводом проще, в результате чего численность ^ персонала на этих установках на 4—8 человек меньше. Скорости бурения в аналогичных условиях вследствие лучшего исполь­зования мощности выше (более высокий коэффициент полез­ного действия, допустимость перегрузок, меньшее число передач и меньшее число быстроизнашиваемых деталей и узлов). Од­нако в связи с тем, что в районах, удаленных от источников энергоснабжения, применять буровые установки с электриче­ским приводом невозможно, число их в общем парке установок не превышает 50%. За рубежом, в том числе в США, удельный вес электрифицированных установок в общем количестве не­значительный и исчисляется несколькими процентами.

Установки с электрическим приводом отличаются от уста­новок с дизельным приводом того же класса только самим при­водом. Остальное оборудование как главное (лебедка, насосы, ротор, вертлюг, талевая система, вышка), так и вспомогатель­ное совершенно одинаковое. Следует отметить, что установками с дизельным приводом бурят в основном разведочные скважины, где приходится устанавливать дополнительные емкости для бу­рового раствора, а иногда и третий насос, поэтому масса их при сопоставлении с аналогичными установками с электриче­ским приводом больше.

Установка БУ-2500ЭУ (Бу-80БрЭУ)

Буровая установка БУ-2500ЭУ предназначена для бурения экс­плуатационных и разведочных скважин глубиной 2500 м при весе 1 м бурильной трубы 300 Н. На рис. 1.4 показан общий вид установки.

Установка состоит из вышечного, насосного, компрессорного блоков и циркуляционной системы. Основание вышечного блока предназначено для установки на нем вышки, буровой лебедки, ротора, коробки передач, электропривода лебедки и ротора, вспомогательной лебедки, ключа АКБ-ЗМ2, приспособления для крепления и перепуска неподвижного конца талевого каната. Масса блока 120 т.

Насосный блок включает-в себя два насоса НБТ-600, элек­тродвигатели для привода насосов, станции управления электро­двигателями и высоковольтное распределительное устройство ¹ всей буровой установки. Масса блока 71 т.

В компрессорный блок входят две компрессорные станции, пульт управления, воздухоосушитель и два воздухосборника.

Рис 14 Общий вид установки БУ-2500ЭУ

1 — кронблок, 2 — мачта, 3 — талевый блок; 4 вертлюг, 5 — талевый канат, 6 — мостки; 7 — основание магчты и ротора, 8, 11 — укрытия, 9 — основа­ние насосного блока; 10 — насос

Компрессорная установка предназначена для получения сжа­того воздуха, осушки и очистки его и передачи по трубопрово­дам в систему пневматического управления буровой установки. Масса блока, 8,5 т.

Таким образом, основное и вспомогательное оборудование буровой установки расположено на металлических основаниях и перевозится с точки на точку в собранном виде на специаль­ных гусеничных тяжеловозах, что в значительной степени со­кращает сроки монтажа установки. Крепления блоков между собой, элементов манифольда, трубопроводов на блоках и в ме­стах стыковки имеют быстроразъемные соединения и компенса­торы длины. В отдельных случаях установка может разби­раться и перевозиться универсальным транспортом.

Кинематическая схема установки (рис. 1.5) обеспечивает про­стоту конструкции и оперативность управления механизмами. В соответствии с принятой схемой лебедка и ротор приводятся

t = 31,75 ;3р

Л KM-1000 1=ЧЧ,Шр Z~2S 7.-31 IZ-33 Z=27 Z=44 t=W,45i3p 2ШПМ-500 ФВ30

ТдП¥500

СДЗВ-13-Ч2-8 N-450кВт;n-75005/мин Д02-В1~Ч N=40kBt, п = 1Шо5/мин

Рис. 1.5. Кинематическая схема буровой установки БУ-2500ЭУ

91120

< 16ремней тип о. Д

¹СД60-39/Щ-8ХЛ2 N -630кВт, п -750од/мин

1
-x_L .

ИБТ-600

1=3?, t-15,875: Ip [

t-ЩЦ-З'-Зр

Z^BS

ШПМ-700

Z=33

2ШПМ-500

Ц2-Ща-Ч1,зч

ТКГ-300

Z=23 i~W5; 3p < 3MC-750

в движение от одного электродвигателя мощностью 450 кВт с частотой вращения 750 об/мин через электромагнитную муфту ЭМС-750, цепную передачу и коробку передач. При отключе­нии электроэнергии бурильные трубы на безопасную высоту мо­жно поднимать при помощи аварийного вспомогательного при­вода, работающего от электростанции установки.

Лебедка и ротор имеют четыре прямые скорости от основ­ного йривода и по четыре прямые и обратные скорости от вспо­могательного привода. Изменение скоростей лебедки произво­дится путем переключения муфт Ц1ПМ.-700 и кулачковой муфты коробки перемены передач. Барабан лебедки включается с по­мощью муфты ШПМ-1070, расположенной у пульта буриль­щика.

Буровые насосы, компрессоры, вибросита, вспомогательная лебедка, шламовые насосы имеют самостоятельные индивиду­альные приводы.

Установка БУ-3000ЭУ (Уралмаш 125БЭ)

Установка БУ-3000ЭУ с электрическим приводом переменного тока предназначена для бурения скважин глубиной до 3000 м.

Основное оборудование, входящее в ее комплект, имеет та­кие же параметры, как параметры Уралмаш 125БД-70, за иск­лючением привода и основания. Основание состоит из. вышечно- лебедочного, силового, двух насосных блоков, энергоблока и мостков Конструкция вышечно-лебедочного и силового блоков позволяет транспортировать их тяжеловозами с помощью трак­торов без демонтажа оборудования и с поднятой вышкой, а также в разборном виде универсальным транспортом Основа­ния остальных агрегатов можно перевозить отдельными бло­ками без демонтажа оборудования волоком с помощью тракто­ров. Перевозятся они в разобранном виде универсальным тран­спортом.

На вышечно-лебедочном блоке установлены вышка с крон- блоком и комплексом механизмов АСП-3, лебедки (основная и вспомогательная), ротор, ключ АКБ-ЗМ, консбльный кран, ме­ханизм крепления неподвижного конца каната. На силовом блоке расположены электропривод лебедки и ротора, регулятор подачи долота, компрессорные станции с их коммуникациями. На первом и втором насосных блоках размещено по одному буровому насосу с электроприводом. Дизель-генераторная стан­ция расположена на энергоблоке.

Суммарная номинальная мощность главных двигателей уста­новки БУ-3000ЭУ равна 1960 кВт против 1650 кВт в установке БУ-3000БД.

Установка БУ-8000 (Уралмаш 300Э)

Для бурения скважин на глубины до 8000 м Уралмашзавод вы­пускает установки Уралмаш 300Э с электрическим приводом постоянного тока и Уралмаш 300ДЭ с дизель-электрическим приводом (рис. 1.6).

Большой эффект получают от того, что в этих установках для привода подъемного агрегата применяют электродвигатели постоянного тока, позволяющие осуществлять бесступенчатый подъем бурильной колонны из скважины в процессе спуско­подъемных операций, особенно на больших глубинах. При этом время, затрачиваемое на спуск и подъем колонны, сокращается на 10—15%. Если учесть, что в процессе бурения скважин на глубинах более 6000 м на спуско-подъемные операции затра­чивается до 50% всего календарного времени, эффективность такого привода очевидна.

Мощные силовые приводы постоянного тока можно создать различно: либо преобразовывать переменный ток, подаваемый от районных электростанций, в постоянный ток на буровой при помощи преобразователей, либо вырабатывать его непосредст­венно на буровой, используя в качестве привода генераторов постоянного тока двигатели внутреннего сгорания.

Буровая установка Уралмаш 300Э оснащена тремя преоб­разовательными агрегатами П172-12К. Каждый агрегат состоит из синхронного электродвигателя МСЭ-322-12/6 с возбудителем П-81 мощностью 1600 кВт и генератора постоянного тока П172-12К мощностью 1400 кВт с частотой вращения вала 1000 об/мин. Таким образом, общая установленная мощность генераторов постоянного тока составляет 4200 кВт. Вырабаты­ваемая генераторами энергия подается по кабелям для привода двигателей подъемной лебедки и насосов. Мощность двигателя _ч подъема составляет 1150 кВт, насосов 950 кВт каждый.

Эта мощная установка имеет вышку и талевую систему, рас­считанную на предельную нагрузку 4 МН.' Буровые насосы развивают давление до 32 МПа.

Установка укомплектована металлическим основанием, со­стоящим из отдельных блоков различной высоты. Высота вышечно-роторного блока-6 м. В комплект также входят: меха­низм спуско-подъемных операций АСП-5, автомат подачи до­лота, вспомогательная лебедка, подъемные краны, глинохозяй- ство, пульт управления и различные приспособления. Описание отдельных видов оборудования, одинаковых для установок обоих типов, приводится в § 8.

Рис. 1.6. Общий вид установки Уралмаш 300Э