5.2. Бұрғылау қондырғыларының қозғалтқыштары

Бұрғылау қондырғысының негізгі жетегінің қозғалтқыштарын күтілетін қарастыру кездерінде, керекті қуат мөлшеріне және массасы мен габариттерінің шектеріне байланысты таңдайды. Қозғалтқыштарды таңдағанда бұрғылау технологиясы мен ТКО – ларын қамтамасыз ететін бұрғылау сорғыштарының ротордың және шығырдың механикалық сипаттамаларын ескереді.

В2-450 дизелінің жылдамдық сипаттамасы

14-і сурет: қуаты 330 кВт, 12-і цилиндрлі, V пішіні тәрізді, массасы 1400 кг

Дизельдер бұрғылау қондырғылары жетегінде ең көп таралған қозғалтқыштар. Дизельдердің көп таралуы олардың басқа жылу қозғалтқыштармен салыстырғанда сенімділігімен, тиімділігімен және тұтастығымен түсіндіріледі.

Дизельдің энергетикалық көрсеткіштері стендтік сынау негізінде табылатын жылдамдық, жүктелу және реттеу сипаттамасымен бағаланады. Жылдамдық сипаттамасы отынның тұрақты берілісінде анықталынады және бұру моментінің М, қуаттың N_e, отынның сағаттық G пен меншікті g_e шығынының, температураның Т және ПӘК – інің η_e қозғалтқыш иінді білігінің айналу жиілігіне n тәуелділігімен табылады.

Газтурбиналы қозғалтқыштар жылу энергиясын механикалыққа дизельдегі сияқты циклмен емес үздіксіз өзгертеді.

Суретте бұрғылау қондырғыларына қолданылатын екі біліктің газтурбиналық қозғалтқыштың жұмыс приципін түсіндіретін қарапайым схемасы көрсетілген.

Ең көп момент 1,5…2 есе көп номиналды моментте . Дизельмен салыстырғанда газотурбиналық коэффициент жұмысы сипаттамасы болып келеді. Оның айналу жиілігін шұғыл төмендету мүмкіндігі және кейін номиналды ережеге тез шығуы жақсы қасиет, соның арқасында бұрғылау шығырының, сорғыштардың және ротордың іске қосылуы қарапайымдауы, (стацинарлық г.т.қозғ.АИ– 23 СГ. n_РТК=9000…14600 айн/мин, n_РСТ=8000…11000 айн/мин, табиғи газда жұмыс істейді, m=1290 кг).

Газтурбиналық қозғалтқыш меншікті массасы шамамен 1,22 кг/кВт құрайды және дизельдікіне қарағанда 7 есе аз, сондықтан бұрғылау қондырғысының жетек массасы және габариті азаяды. Газтурбиналық қозғалтқыш білігінің трансмиссия білігінен тікелей қосылу мүмкіндігі жетек конструкциясын қарапайымдайды және ПӘК жоғарлатады. Сумен салқындаудың жоқтығы қыста іске қосу мен пайдалануға жеңілдетеді. Бұрғылауда газтурбиналық коэффициенті пайдалау ресурсы 3500 сағатқа жетеді, ал май шығыны дизельге қарағанда шамамен 10 есе аз.

Екі білікті газтурбинналы қозғалтқыштың схемасы	Екі білікті газтурбинналы қозғалтқыштың сипаттамасы
15-і сурет	16-і сурет

Газтурбиналық коэффициенттердің негізгі кемшіліктері отынның жоғарылау шығыны мен биік деңгейі. Отынның меншікті шығын дизеліне қарағанда шама 2 есе көп, сондықтан олар жергілікті отын ресурсы экономикалық тиімді.

5.2.1. Арнаулы модификациялы айналмалы және тұрақты токта электр электрқозғалтқыштары

Бұрғылау қондырғыларының жетектерінде пайдаланылатын электр қозғалтқыштарының артықшылықтары: тиімділігі мен сенімділігі, қысқа уақытта артық жүктелу және бағыт өзгерту мүмкіндігі, жұмыс тыныштығы және жұмыс орны мен қоршаған ортаның тазалығын сақтау. Электр қозғалтқыштарымен тежеудің арқасында бұрғылау шығырының ленталық тежеу жұмыс жағдайы жеңілденеді, ол арқылы тежеу бетінің шығыны азаяды. Орталықтан электрмен қамтамасыз ету отын мен майды әкелу мен сақтау және олармен байланысты материалдың және еңбек шығындарын керек етпейді.

Электр қозғалтқыш түрін оның механикалық сипаттамаларын ескеріп таңдайды. Олардың табиғи және жасанды механикалық сипаттамамлары деген түрлері бар. Біріншісі оны қоректендірудің кәдімгі жағдайына, қосылудың кәдімгі схемасына және ешқандай қосымша кедергісіз тізбекше сәйкестелген. Жасанды сипаттама қозғалтқыш қысқаштарындағы кернеуді өзгерту, тізбектегі қосымша кедергілер қосу және осы тізбектерді арнаулы схемалармен жалғау арқылы алынады.

Суретте электр қозғалтқыштарының табиғи механикалық сипаттамалары келтірілген. Механикалық сипаттамаларды бағалаудың маңызды критерийі – олардың қаттылық дәрежесі, ол момент өзінің айналу жиілігі өсуіне қатынасымен анықталынатын қаттылық коэффициентімен көрінеді

,

Электрқзғалтқыштардың механикалық сипаттамалары

17-і сурет

Графикте қаттылық коэффициенті механикалық сипаттаманың абцисса осіне еңкею бұрышының катангенсінің абсолюттік мәнімен анықталады. Қаттылық коэффициенті бөлек белгілерінде әртүрлі болуы мүмкін. Абсолютті қатты сипаттама (1 қисық) асинхронды қозғалтқыштарда болады (Δп=0, α=∞). Асинхронды қозғалтқыш сипаттамасының сызықтық бөлігі (2 қисық) және паралель қоздырылатын тұрақты ток қозғалтқышының сипатамасы (3 қисық) қаттыға жатады (α=10…40). Айналу жиілігінің төмендеуі көп қозғалтқыштың сипаты α<10 жұмсаққа жатады: бір ізді (5) және аралас (4) қоздырылатын қозғалтқыштар, фазалы, роторлы асинхронды қозғалтқыш пен паралель қоздырылатын тұрақты ток қозғалтқышының жасанды сипаттамалары.

Фазалы роторлы асинхронды қозғалтқыштар шығыр, сорғыштар мен ротордың жетегіде пайдаланады. Бұл қозғалтқыштарды аз токпен іске жатық қосатын арнаулы станциялардың көмейлеп басқарады. АКБ сериялы қозғалтқыштары қайталанды – қысқа уақытты ережеленген бір сағатта қосу саны 120 көп емес және бағыт өзгеру саны 10…20 жұмыс істеуге арналған. АКЗ сериялы қозғалтқыштар жабық орындалған еріксіз желдетілетін немесе өзі желдететін жиі қосылатын және электромеханикалық параметрлеріне жасанды әсер арқылы айналу жиілігін реттейтін жұмыстың ауыр жағдайларына арналған. АКБ және АКЗ қозғалтқыштарының бұрғылау қондырғыларында қолданылатын түрлерінің қуаттары 320…1000 кВт, кернеулері 6000 В, айналу жиіліктері 740, 980 айн/мин, массалары 3000…6800 кг.

Қысқа тұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқыштар фазалы роторға қарағанда қарапайым және арзан, күрделі қосу аспаптарын керек етпейді. Оларды бұрғылау қондырғыларының қосымша машиналары мен механизмдерінің жетегіне қолданады.

Синхронды қозғалтқыштар абсолюттік қаттылығына байланысты бұрғылау шығырының жетегінде жабық қосуды қамтамасыз ететін сырғанау электромагнитті муфталарымен пайдаланады. Бұрғылау сорғыштарының жетегінде синхронды қозғалтқыштарды фрикционды муфталармен қолданады. Шығыры жетегінде синхронды қозғалтқыш пайдаланылған бұрғылау қондырғыларындағы сорғыштарда асинхронды қозғалтқыштар қолданылады және қарама қарсы, егер шығыр жетегінде асинхронды қозғалтқыштар қолданылса, онда сорғыштар жетегінде синхрондылар болады.

СДБ және СДЗ сериялы синхронды қозғалтқыштар қуаттары 320…630 кВт, кернеулері 6000 В, айналу жиіліктері 750, 1000 айн/мин, массалары 3200…6500 кг. Синхронды қозғалтқыштардың негізгі артықшылықтары – – мен жұмыс істеу мүмкіндігі және асинхронды қозғалтқыштар жұмыс істейтін жүйелерде – ді жақсарту қабілеттілігі.

Тұрақты ток қозғалтқыштардың асинхронды және синхрондылар артықшылықтары – өзі реттелетін қасиеттердің барлығы және бұрғылау қондырғыларының негізгі жетегінің талаптарына олардың табиғи механикалық сипаттамаларының толығырақ сәйкестігінде. Бұрғылау қондырғыларындағы тұрақты тек қозғалтқыштары электромашиналық және айнымалы токтың, тиристорлық түрлендіргіштерінен немесе автономдық дизель – электрлік станциялардан қоректенеді.

Отандық бұрғылау қондырғыларында пайдаланылатын тұрақты ток қозғалтқыштар – табиғи қуаттар 230…1150 кВт, кернеулер 220…660 В, айналу жиіліктері 220/400…800/1200 айн/мин.