- •Уфимский государственный нефтяной технический университет
- •1. Характеристика электрооборудования во взрывоопасных зонах в нефтяной и газовой промышленности (нгп).
- •1.1. Классификация взрывоопасных смесей и зон.
- •1.2. Конструктивное исполнение электрооборудования в нгп.
- •1.3. Климатические условия эксплуатации и условия размещения электрооборудования.
- •1.4. Конструктивное исполнение по способу монтажа.
- •1.5. Способ охлаждения.
- •1.6. Взрывозащищенное электрооборудование.
- •Факторы, влияющие на выбор электрооборудования для взрывоопасных зон.
- •Общая характеристика электродвигателей, применяемых в нгп.
- •2. Электрооборудование буровых установок.
- •2.1. Технология бурения скважин.
- •2.2. Электропривод ротора.
- •2.3. Назначение и конструктивные особенности электромагнитных муфт и тормозов буровых установок.
- •2.3.1. Электромагнитные муфты скольжения.
- •2.3.2. Индукционные электромагнитные муфты.
- •2.3.3. Электропорошковые муфты.
- •2.4. Электропривод буровых лебедок.
- •2.4.1. Общая характеристика режима работы электропривода бл.
- •2.4.2. Требования к электроприводу буровой лебедки.
- •2.4.3. Выбор мощности двигателя буровой лебедки.
- •2.4.4. Электропривод буровой лебедки в режиме подъема.
- •1. Электропривод бл на базе асинхронного двигателя с фазным ротором.
- •2. Электропривод бл на базе ад с фазным ротором с тиристорным регулятором скольжения.
- •3. Регулируемый электропривод постоянного тока буровой лебедки по схеме тп-д.
- •4. Электропривод буровой лебедки с электромагнитными муфтами и тормозами.
- •2.4.5. Электропривод буровой лебедки в режиме спуска.
- •2.5. Электропривод буровых насосов.
- •2.5.1. Общая характеристика режима работы электропривода бн и выбор мощности привода.
- •2.5.2. Нерегулируемый эп буровых насосов.
- •2.5.3. Регулируемый эп буровых насосов.
- •2.5.3.1. Каскадные схемы.
- •2.5.3.2. Электропривод постоянного тока по системе тп-д.
- •2.5.3.3. Эп бурового насоса на базе вентильного двигателя.
- •2.6. Автоматические регуляторы подачи долота.
- •2.7. Дизель-электрический привод буровых установок.
- •2.8. Электробуры.
- •2.8.1. Особенности технологии электробурения.
- •2.8.2. Описание электробура с короткозамкнутым асинхронным двигателем.
- •2.9. Особенности схем электроснабжения буровых установок.
- •2.10. Типовые схемы электротехнических комплексов буровых установок.
- •2.11. Пути совершенствования электроприводов буровых установок.
- •3. Электрооборудование установок для насосной добычи нефти.
- •3.1. Электрооборудование станков-качалок.
- •3.2. Особенности конструкции эд станка-качалки.
- •3.3. Выбор мощности эд станков-качалок.
- •3.4. Коэффициент полезного действия и коэффициент мощности электродвигателей станков-качалок.
- •3.5. Особенности электроснабжения станков-качалок.
- •3.6. Электродвигатели станков-качалок.
- •3.7. Системы управления электроприводами станков-качалок.
- •3.8. Проблема самозапуска станка-качалки.
- •3.9. О регулируемом электроприводе станков-качалок.
- •3.10. Система телекоммуникаций работы нефтяных качалок.
- •4. Бесштанговые насосные установки с погружными центробежными насосами.
- •4.1. Конструктивные особенности насосной установки с эцн и электропривода.
- •4.2. Особенности схем электроснабжения установок с эцн.
- •4.3. Выбор электрооборудования скважин с эцн.
- •4.4. Проверка погружного двигателя по пусковому моменту.
- •4.5. Энергетические показатели насосной нефтедобычи.
- •Список литературы
- •Оглавление
2.7. Дизель-электрический привод буровых установок.
В последние годы существует тенденция расширения номенклатуры и объемов производства буровых установок с дизель-электрическим приводом. Переход к автономному энергоснабжению позволяет решить проблему энергоснабжения удаленных от базы буровых установок (проблему «слабых сетей»), решить проблему повышения установленной мощности главных и вспомогательных приводов на буровых установках и др. вопросы.
Автономным называется электропривод, запитываемый от собственных электрических генераторов, установленных непосредственно на буровой установке. У дизель-электрического привода в качестве первичных двигателей для вращения генераторов используются дизели, он оснащен двигателем постоянного тока. Первые промышленные дизель-электрические установки были построены в 1960-1963 г.г. Электропривод главных механизмов был выполнен по системе генератор-двигатель (Г-Д). Эта система позволяет плавно осуществлять пуск, разгон и торможение рабочего механизма, а также регулировать скорость вращения двигателя как вверх, так и вниз от номинальной. Это позволяет исключить установку редуктора между валом двигателя и валом рабочего механизма, а также не требует применения электромагнитных муфт и тормозов. Это упрощает кинематику привода и повышает его надежность. Недостатком системы Г-Д является большое количество рабочих машин – три: дизель, генератор, двигатель и большая установленная мощность машин.
Перечисленные недостатки системы Г-Д затрудняют ее использование в морских буровых установках. Скважины на море бурят с морских эстакад, с полупогружных платформ, а также с буровых судов на плаву. При бурении с эстакад применяют серийные БУ, электроснабжение которых осуществляется кабельными линиями 6 и 35 кВ, проложенными по эстакадам. Плавучие и полупогружные БУ снабжаются автономным дизель-электрическим приводом переменно-постоянного тока, когда несколько дизелей вращают синхронные генераторы. Энергия генераторов переменного тока 6 кВ подается на двигатели привода винтов и уравновешивания платформы, а также двигатели вспомогательных механизмов буровой установки. Приводы постоянного тока основных механизмов БУ получают питание от генераторов через понижающие трансформаторы и управляемые выпрямители.
2.8. Электробуры.
2.8.1. Особенности технологии электробурения.
Изучение опыта современного бурения традиционными способами, например, с использованием гидравлических забойных двигателей показывает, что на дальнейший прогресс в этой области отрицательно влияют рост глубин скважин и увеличение доли горизонтального бурения. Возникают проблемы доставки энергии к забою скважины и информации к поверхности по механическому и гидравлическому каналам связи. Вопросы управления процессом бурения в лучшем случае решаются применением сложных и дорогостоящих информационно-измерительных систем, вводимых дополнительно к гидравлическим забойным двигателям или ротору. В то же время использование электробурения позволяет решать многие проблемы, связанные с усложнением строительства скважин. Электробуры, имея более высокий коэффициент передачи мощности на забой и К.П.Д. электродвигателя, способны передавать на большие глубины и в сильно искривленных скважинах достаточно высокую мощность, недоступную для других способов бурения.
Практика показала, что электробурение как базовый способ современного бурения по своим качествам намного лучше всех других способов также и при строительстве скважин на месторождениях с не очень сложными условиями.
Это убедительно доказал опыт бурения в Башкортостане, Туркмении, Азербайджане и в Украине. В этих районах технико-экономические показатели электробурения в сопоставимых условия в 1,3-1,8 раза выше, чем другими видами привода долота (ГЗД и ротором). Себестоимость 1 метра проходки ниже на 10-15%, расход электроэнергии меньше в 1,3-1,8 раз, износ бурильных труб - в 2 раза. Значительно увеличивается срок службы бурового оборудования благодаря осуществлению технологического процесса на более рациональных режимах и с меньшим давлением в циркуляционных системах промывки. Эффективность процесса электробурения может быть повышена за счет внедрения регулируемого электропривода бура, что приведет к увеличению проходки скважин на 30 - 40 %.
В настоящее время объем электробурения составляет 2-5 % от всего объема буровых работ.