Билет №17

1.Характеристика электроприводов бл в режиме спуска кбт.

Значения скорости спуска КБТ обычно составляют 2,53 м/с в осложненных условиях бурения и при спуске обсадной колонны – 0,20,5 м/с.

Спуск КБТ и обсадных труб может осуществляться с помощью индивидуального приводного ДПТ, используемого в режиме рекуперативного или динамического торможения, при постоянной мощности.

Кроме того, в процессе спуска, при отсутствии возможности торможения приводным двигателем, могут быть использованы электромагнитные тормоза индукционного или ферропорошкового типа.

К основным параметрам привода относятся максимальная и минимальная частота вращения при спуске. Мощность при торможении меньше мощности, расходуемой на подъем КБТ.

Выбор скорости спуска колонны, номинального веса и закона регулирования зависит от ряда условий. Для обеспечения наибольшей производительности при спуске частоту вращения нужно принимать близкой к предельной из условия номинального нагрева двигателя. При применении системы динамического торможения следует иметь в виду, что скорость спуска обуславливает габариты и мощность резистора, включаемого в цепь обмотки якоря.

Применение ЭД переменного тока в качестве эл тормоза в серийных БУ не реализуется из-за усложнения схемы управления и необходимости торможения через цепную передачу.

При использовании в режиме спуска КБТ индукционного тормоза ЭМТ (рис.10) управление током возбуждения осуществляется от Тирист.П. Схема управления тормозом обеспечивает свободный разгон колонны бурильных труб под действием собственного веса, автоматическое поддержание заданной установившейся скорости, интенсивное торможение КБТ при подходе к столу ротора. Необходимое значение тормозного момента в режиме замедления при подходе элеватора к роторному столу задается форсированием возбуждения с помощью сельсинного командоаппарата СК. Обратная связь по скорости осуществляется от тахогенератора BR, обратная связь по току – с добавочного сопротивления в цепи обмотки возбуждения ОВ. Структура системы управления ферропорошковым тормозом аналогична рассмотренной структуре индукционного тормоза, однако она обеспечивает дополнительную функцию пассивного регулятора подачи долота.

Функциональная схема управления током возбуждения индукционного тормоза (а) и механические характеристики (б) (на примере тормоза ЭМТ-4500):

1-4 – характеристики соответственно при токе возбуждения, равном 1; 0,75; 0,5 и 0,25 номинального тока возбуждения; I-V – то же при наличии обратной связи по скорости для различных положений командоаппарата.

СИФУ – система импульсно-фазового управления;

СУ – суммирующий усилитель.

2.Автоматические регуляторы подачи долота.

Подача долота это последовательное опускание верхней точки КБТ в процессе бурения, при этом скорость подачи долота должна быть равна скорости разбуривания. При ручной подаче бурильщик периодически растормаживает барабан лебедки по показаниям амперметра (току статора) и индикатору веса КБТ.

Задача плавной и равномерной подачи долота решается применением автоматических регуляторов. При этом долото подается на забой автоматически в зависимости от параметров, характеризующих режим бурения, например, давления на забое или тока статора бурового двигателя. В зависимости от места расположения, автоматические регуляторы подачи долота бывают наземными или глубинными. Наземные регуляторы подачи по конструктивному признаку силового узла разделяют на электромашинные, гидравлические и фрикционные. Если конструкция силового узла позволяет только опускать КБТ с различной скоростью, то такие регуляторы называют пассивными. Если же имеется возможность не только опускать, но и приподнимать КБТ, то такие регуляторы называют активными. Электромашинные регуляторы подачи долота РПДЭ-3, РПДЭ-7, РПДЭ-8 (рис.15) предназначены для поддержания режимов бурения скважин при турбинном и роторном бурении, они входят в комплект серийных БУ.

Рис. 15. Конструктивная схема регулятора подачи долота РПДЭ-8:

1 – бурильный инструмент; 2 – талевый канат; 3 – датчик веса; 4 – буровая вышка; 5 – барабан лебедки; 6 – цепная передача; 7 – редуктор; 8 – электродвигатель.

Регуляторы подачи долота РПДЭ-7 и 8 оснащены электроприводом по системе ТП-Д, РПДЭ-3 по системе Г-Д. Объектом регулирования в автоматической системе подачи долота является буровой инструмент. Входной величиной для объекта регулирования служит скорость подачи, а выходной - нагрузка на долото. Нагрузка на долото является разностью между полным весом КБТ и усилием на крюке.

К основным параметрам ЭП регулятора подачи относятся установленная мощность привода и максимальная частота вращения, соответствующая максимальной скорости перемещения КБТ. Совмещение функций регулятора подачи и аварийного привода рассчитанного на подъем КБТ максимального веса со скоростью, достаточной для предотвращения осложнений в стволе скважины приводит к тому, что параметры ЭП регулятора подачи долота выбираются не по основному, а по аварийному режиму.

ЭП регулятора подачи долота используется также для подъема и кратковременного приложения максимальной нагрузки при монтаже и испытаниях буровой вышки. На буровых установках используются приводные двигатели регулятора мощностью от 55 до 90 кВт с номинальной частотой вращения от 1000 до 1180 об/мин.

Опыт эксплуатации регуляторов подачи долота показал что используемый в них способ регулирования дает удовлетворительные результаты при проходке относительно мягких однородных пород. При бурении твердых и неоднородных пород, вследствие сложной динамической зависимости между нагрузкой на долото и механической скоростью подачи верхнего конца КБТ, в системе управления могут возникать автоколебательные процессы.

............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Билет №18