Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Силовым приводом буровой установки назы­вают совокупность двигателей и устройств, регулирующих их работу, осуществляющих преобразование тепловой или элек­трической энергии в механическую и управление преобразо­ванной механической энергией и передачу ее исполнитель­ным механизмам — насосу, ротору, лебедке и др.

Приводы делятся на автономные, не зависящие от системы энергоснабжения (ДВС и газотурбинные двигатели), и неавто­номные с питанием от промышленных электросетей (асин­хронные и синхронные электродвигатели трехфазного пере­менного тока).

Силовой привод может быть одиночным и групповым. Средства искусственной приспособляемости и передаточные механизмы, объединяющие энергию нескольких двигателей на общий вал, также относятся к силовому приводу.

Гибкость характеристики — основное требование, предъяв­ляемое двигателям. Под гибкостью характеристики понимают способность двигателей автоматически или при помощи руч­ного управления приспосабливаться к изменяющимся в про­цессе работы нагрузкам, обеспечивая максимальное использо­вание мощности. Гибкость характеристики определяется ко­эффициентом собственной приспособляемости (или коэффи­циентом перегрузочной способности) К и диапазоном регули­рования Я

К Мтах/-А1ном, Я лтах/птШ1

где Мтах — наибольший крутящий момент, развиваемый двига­телем в устойчивом режиме работы; Мном — номинальный кру­тящий момент; лтах, Пщт — соответственно максимальная и ми­нимальная частота вращения.

На рис. 22.40 приведены графики внешних характеристик различных двигателей.

Наилучший эффект приспособляемости имеют электродви­гатели постоянного тока, ДВС с турботрансформатором и па­ровые машины. Эти двигатели имеют сериесную характери­стику, т. е. они способны автоматически изменять частоту вра­щения в зависимости от нагрузки.

Двигатель для привода лебедки и ротора должен обладать следующими характеристиками:

значительным пусковым моментом для преодоления инер­ции массы бурильных труб и преодоления сил трения труб о стенки скважины;

плавностью запуска (без больших динамических нагрузок); большой перегрузочной способностью для преодоления кратковременных перегрузок, возникающих, например, при спускоподъемных операциях.

Желательно, чтобы двигатель был реверсивным — изменял направление вращения.

В настоящее время созданы установки с двигателями по­стоянного тока, так как промышленность освоила производст-

-еэ-

х“=г

+

во высокоэффективных тиристорных выпрямителей большой мощности.

Для трансформации крутящего момента и частоты враще­ния используют:

механические трансмиссии с многоступенчатыми коробка­ми передач (зубчатыми и цепными);

турботрансформаторы в комбинации с упрощенными ко­робками передач.

С целью улучшения пусковых характеристик двигателей для привода насосов используют фрикционные муфты, турбо — и электромуфты, которые допускают кратковременное регу­лирование частоты вращения. В механических трансмиссиях буровых установок применяют зубчатые, многорядные клино­

ременные и цепные передачи, а также карданные валы. В ка­честве муфт сцепления используют жесткие кулачковые и зубчатые муфты, а в качестве оперативных сцепных муфт — фрикционные дисковые и бандажные муфты и электромуф­ты.

Коробки — передач в буровых установках применяют для из­менения частоты и направления вращения ротора и барабана лебедки. Они бывают зубчатыми и цепными.

Турбопередача представляет собой центробежный насос и гидравлическую турбину, связанные замкнутым кругом цир­куляции масла. Турбопередачи применяют для смягчения ха­рактеристик двигателей. К ним относятся турбомуфты и тур­ботрансформаторы.

В зависимости от способа привода буровые установки под­разделяют на три основные группы: с индивидуальным, груп­повым и комбинированным периодами агрегатов. При исполь­зовании электроэнергии в буровых установках часто приме­няют индивидуальные приводы. В случае применения ДВС бу­ровые установки изготовляют с групповым и комбинирован­ным приводами. При этом наиболее полно используется уста­новочная мощность двигателей, а также обеспечивается боль­шая надежность в работе при меньшем числе двигателей.

Схема расположения основного оборудования буровых ус­тановок приведена на рис. 22.41.

Комментарии запрещены.