Электрификация предприятий нефтяной и газовой промышленности

от оператора. Включают и отключают двигатели ДТ и ДС пу­ скатели с тепловой защитой. В исходном положении все кон­ такты в цепях катушек пускателей замкнуты и схема подготов­ лена к работе. Исходным (нулевым) положением тележки и стрелы считают положение, когда тележка находится точно между магазинами, а стрела — в крайнем, отведенном от центра скважины (в этом положении нажат конечный выключатель ВКС1). Для выдвижения стрелы вперед оператор включает командоконтроллер ККС в положение «вперед», при этом вклю­ чается пускатель ПВ и подключается двигатель стрелы ДС к сети. Стрела выдвигается до упора в свечу.

Для защиты двигателя от стопорного режима служит шари­ ковая муфта, которая в момент упора стрелы в свечу начинает проворачиваться. Оператор поворотом командоконтроллера ККС в нулевое положение отключает двигатель ДС от сети. Движение стрелы «назад» происходит аналогично.

Схема управления тележкой подобна схеме управления стре­ лой. Контакты командоконтроллера ККТ включают пускатели ПП («вправо») или ПЛ («влево») в зависимости от выбран­ ного магазина. Точность остановки тележки напротив любой из кассет полностью зависит от оператора.

В цепях управления тележкой и стрелой имеются блоки­ ровки, которые не допускают одновременного включения пуска­ телей ПП и ПЛ, ПВ и ПН, а также блокировки от удара тале­ вым блоком по стреле. Блокировки осуществляются при по­ мощи конечных выключателей стрелы ВКС1 и ВКС2. Конечный выключатель ВКС1 срабатывает, когда стрела полностью уб­ рана от центра скважины, ВКС2 — когда стрела выдвинута на 1,5 м от нулевого положения. Для сигнализации положения стрелы служат лампы ЛК и ЛЗ. Кратковременное включение двигателя тележки при не полностью убранной стреле воз­ можно с помощью кнопки КТ

При наличии в буровой установке вспомогательной лебедки для ее привода применяют асинхронный двигатель с фазным ротором МТВ-312-6 (16 кВт, 380 В, 960 об/мин при ПВ = 25 %). Для плавного пуска и кратковременного регулирования скоро­ сти в цепь ротора двигателя включены резисторы; управление осуществляется контроллером.

Привод вспомогательной лебедки плавучих морских буро­ вых установок осуществляется двигателем постоянного тока, питаемым от тиристорного выпрямителя.

Для повышения надежности работы основного электрообо­ рудования в схемах принято раздельное питание цепей освеще­ ния и цепей управления. Освещение буровой установки общей мощностью 14 кВт разбито на группы: вышка освещена 14 све­ тильниками; бурплощадка и блок двигателей— 16 светильни­ ками; насосный блок, система глиноприготовления и террито­ рия— 12 светильниками; освещение «безопасности»— 12 В; аварийное освещение получает питание от аккумуляторной ба-

112

тареи. Члены буровой бригады и электромонтеры снабжены также переносными аккумуляторными фонарями.

6000/380/220 В (при неавтономном приводе )или дизель-гене­ ратора (при автономном приводе). В отдельных случаях цепи освещения буровой установки питаются от промысловой осве­ тительной сети. Осветительная сеть присоединяется через ав­ томатический выключатель и магнитный пускатель; кнопку управления пускателя помещают так, чтобы можно было от­ ключить освещение при выбросах нефти и газа. Аварийное осве­ щение для продолжения работы питается от трансформатора

Д ля вы ш ки высотой 53 м предусматривается освещение только одних полатей верхнего рабочего, однако если работа

ния прим еняю т пылеводонепроницаемые светильники. Если воз­ м ож ны газовые проявления, устанавливаю т светильники повы ­ шенной надеж ности против взрыва (исклю чая точки для н а р у ж ­

ские показатели с использованием забойного двигателя, та к ка к

в связи с необходимостью увеличения количества прокачивае­

дует приним ать одинаковым в обоих случаях, причем расход долж ен определяться только технологическим и требованиям и бурения. П р н таком подходе наиболее простым и эффективным

электробурам и и турбобурам и, имеющ ими одинаковую забой­

114

пространстве, отнесенные к его длине (глубине скважины); L — глубина скважины.

В случае турбинного бурения при заданных мощности тур­ бобура N и подаче жидкости Q перепад давления на турбине pT= A^/r]/Q, где т]' — к. п. д. турбины. Полный перепад давле­ ния в турбобуре будет складываться из перепада давления в турбине рт и потерь давления в присоединительном узле и опорах турбобура Дрдт/. Следовательно, уравнение баланса давлений при турбинном бурении можно записать в виде

В каждом из элементов циркуляционной системы буровой установки потерям давления Ар* соответствуют потери гидрав­ лической мощности ANi, равные'QAp*. Тогда уравнения балан­ сов мощности можно записать в виде:

а) при электробурении

(3.3)

нением потерь давлений в наземном оборудовании и ведущей

116

Таким образом, разности р0—Ро и N0—N0' при постоянном расходе промывочной жидкости линейно зависят от глубины скважины.

Из уравнения (3.5) видно, что при малой глубине сква­ жины р о —р о '< 0 , т. е. при прочих равных условиях давление на выходе насосов в электробурении будет меньше, чем при турбинном бурении. По мере увеличения глубины модуль этой разности будет уменьшаться, и при глубине скважины

разность ро—ро' станет равной нулю, т. е. бурение электробу­ ром потребует таких же давлений на выходе насосов, как и бурение турбобуром той же мощности. При дальнейшем уве­ личении глубины скважины до L > L P и сохранении прочих равных условий разность р о —Р о ' станет больше нуля, т. е. электробурение потребует более высоких давлений на выходе насосов, чем турбинное.

То же самое можно сказать о соотношении между мощно­ стями, потребляемыми из сети при турбинном бурении и элек­ тробурении. На глубине меньшей, чем

1

при электробурении из сети потребляется меньшая мощность, чем при турбинном. С увеличением глубины скважины до L > L K мощность, потребляемая из сети при электробурении, стано­ вится больше, чем при турбинном, при сохранении тех же ус­ ловий на забое. Из формул (3.7) и (3.8) видно, что глубины Lp и LN возрастают при увеличении мощности забойного дви­ гателя. Это означает, что с увеличением забойной мощности будут возрастать и глубины скважин, при которых электро­ буры обладают энергетическими преимуществами по сравне­

преимущества электробуров проявляются лучше всего при не­ значительных подачах промывочной жидкости; утяжеление бурового раствора также приводит к увеличению разностей потерь давления и, следовательно, к уменьшению значений Lp

и Ln.

Таким дбразом, соотношение между балансами мощности при бурении электробурами и турбобурами существенно зави­ сит от глубины скважины. Поэтому говорить об энергетиче­

117

тивления. Темп уменьшения момента зависит не только от толщины снимаемого слоя породы, но и от трения долота о по­

где р — декремент снижения момента.

Удельный расход энергии Ау при Проходке интервала сква­ жины может быть выражен формулой

на трение о стенки скважины; N — мощность, затрачиваемая на преодоление момента сопротивления, обусловленного действием осевой нагрузки; D — диаметр долота; h — проходка; t — время.

изменения Ау в течение одного долбления в нормальном ре­ жиме работы, а также при износе опоры шарошечного долота и совместном износе опоры и вооружения шарошечного до­ лота, подученные в районе Карадага.

На основании записи регистрирующими приборами энерге­ тических параметров процесса бурения и вычислений потерь в системе токоподвод — электробур построена зависимость средних за одно долбление мощностей на долоте и удельного расхода энергии от частоты вращения долота (рис. 49, а). К концу одного долбления максимальное значение мощности, как правило, превышает среднее приблизительно в 2 раза.

Высокие энергетические показатели в электробурении были получены при проходке скважин с продувкой забоя воздухом. На 1 м3 выбуренной породы расходуется 20—30 кВт-ч энер­ гии [22], в то время как при бурении с промывкой на 1- м3 вы­ буренной породы расходуется 200—300 кВт-ч. При бурении с продувкой при таком расходе энергии обеспечивается про­ ходка 400 м, а при бурении с промывкой — всего 40 м на одно долото. Расход энергии на единицу объема выбуренной породы при бурении с продувкой во столько раз меньше по сравнению

119