Файл: Описание технологического процесса 5 Описание технологического процесса 5.docx

Содержание

МОНТАЖ, НАЛАДКА, ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ БУРОВЫХ УСТАНОВОК

Введение

Нефтегазовая промышленность, и, в частности, электробурение, является энергоемкой отраслью, где основная часть электроэнергии расходуется на работу буровых насосов и лебедок. В связи со значительным увеличением стоимости электроэнергии и линий электропередач для централизованных источников питания, а также с появлением тенденции к автономному энергоснабжению от источников с ограниченной установленной мощностью, энергосбережение выходит на первый план.

При бурении в нефтегазовой промышленности эти задачи успешно решаются с помощью частотно-регулируемых электроприводов.

В ближайшие годы основной объем применения частотно-регулируемых электроприводов в нефтегазодобывающих компаниях нашей страны будет связан с их реконфигурацией. Комплектация существующих электрических машин и систем управления тиристорными преобразователями и другими компонентами частотно-регулируемых электроприводов обеспечит модернизацию электроприводов наряду с заменой изношенного или морально устаревшего оборудования.

В этом случае ожидаемая экономия энергии от внедрения регулируемых электроприводов может составить до 40 процентов от ожидаемой экономии от всего комплекса мероприятий.

Практическая незаменимость регулируемых электроприводов для тяжелых и экстремальных условий эксплуатации делает создание таких электроприводов в технических установках для освоения континентального шельфа особенно актуальным.

---

Основное направление развития электроприводов в технических установках нефтегазовой промышленности совпадает с общей тенденцией развития электроприводов на современном этапе. е. более широкое применение регулируемых электроприводов и средств компьютерной автоматизации при новом создании и модернизации технических установок предприятия. Кроме того, к особым направлениям дальнейшего развития электроприводов в нефтегазовой промышленности относятся повышение надежности и взрывозащищенности.

Целью дипломной работы является углубление теоретических знаний в проектировании устанавливаемого электрооборудования в буровых установках

Задачами являются изучение разновидностей электрооборудования, выбор правильных методов расчёта электротехнической стороны, изучение норм техники безопасности и охраны труда

Глава 1

Описание технологического процесса

Процесс сооружения скважин вращательным способом состоит из повторяющихся операций: спуска бурильных труб с долотом (инструмента) в скважину; разрушения породы на забое – собственно бурения; наращивания колонны труб по мере углубления скважины; подъема труб для замены изношенного долота. Для выполнения этих операций, а также работ по креплению ствола скважины используют буровые установки, представляющие собой сложный комплекс производственных механизмов. В состав этого комплекса входят буровая лебедка для подъема, спуска и подачи инструмента, буровые насосы, ротор, механизмы для приготовления и очистки бурового раствора, погрузочно-разгрузочных работ, обеспечением установки сжатым воздухом и пр. Основные (ротор, буровая лебедка и буровые насосы) и вспомогательные механизмы буровой установки приводится в действие от силового привода, тип которого выбирают в зависимости от условия бурения, конструкции механизмов и других факторов.

Картинка 1. Схема бурения скважины

---

На основании вышки установлен ротор, предназначенный для вращения бурильного инструмента, поддержания и вращения колонны бурильных и обсадных труб при свинчивании и развинчивании. Для подъема и спуска бурильного инструмента и обсадных труб и передачи вращения ротору, используют буровую лебедку с приводными двигателями. Ее можно применять также при различных вспомогательных операциях особенно в случаи отсутствии специальной вспомогательной лебедки. Привод ротора можно осуществлять через карданный вала или цепную передачу от приводного вала лебедка. Возможен также индивидуальной привод ротора. Буровые установки комплектуются автоматическим регулятором подачи долота, исполнительный двигатель которого кинематически связан с валом буровой лебедки. При эксплуатации бывают случаи, когда вследствие отсутствия электроэнергии, поломки приводных двигателей и других причин, для предотвращения прихвата инструмент поднимают аварийным приводом, функции которого исполнительный двигатель. Он получает питание от двигателя генератора, получающего в сваю очередь питание от другой электростанции.

В привышечных  сооружениях установлены два буровых насоса с приводными двигателями, обеспечивающие подачу бурового раствора в скважину. Для снабжения установки сжатым воздухом служат компрессоры с приводными двигателями. Для торможения подъемного вала буровой лебедки в процессе спуска инструмента используется вспомогательный тормоз. Вспомогательные механизмы буровой установки – вибросито, кран-балка, водяной насос и др. оснащают индивидуальным электроприводом. Для перемещения и расстановки свечей имеется автомат спуска-подъема с электроприводами перемещения тележки и стрелы.

Аппаратура управления двигателями лебедки и буровых насосов смонтирована в станциях управления, которое управляется с пульта бурильщика.

Характеристика объекта и применяемого электрооборудования

Буровая установка БУ-2500ЭУ предназначена для бурения эксплуатационных и разведочных скважин глубиной 2500 м при весе 1 м бурильной трубы 300 Н

---

.

Картинка 2. Буровая установка БУ-2500ЭУ

Установка состоит из вышечного, насосного, компрессорного блоков и циркуляционной системы. Основание вышечного блока предназначено для установки на нем вышки, буровой лебедки, Ротора, коробки передач, электропривода лебедки и ротора, вспомогательной лебедки, ключа АКБ-ЗМ2, приспособления для крепления и перепуска неподвижного конца талевого каната. Масса блока 120 т.

Насосный блок включает в себя два насоса с электродвигателями МПЭ-500-500 3УХЛ3-М для привода насосов, станции управления электродвигателями и высоковольтное распределительное устройство всей буровой установки.



Картинка 3. Электродвигатель МПЭ-500-500

В компрессорный блок входят две компрессорные станции, пульт управления, воздухоосушитель и два воздухосборника.

Компрессорная установка предназначена для получения сжатого воздуха, осушки и очистки его и передачи по трубопроводам в систему пневматического управления буровой установки. блока.

Таким образом, основное и вспомогательное оборудование буровой установки расположено на металлических основаниях и перевозится с точки на точку в собранном виде на специальных гусеничных тяжеловозах, что в значительной степени сокращает сроки монтажа установки. Крепления блоков между собой, элементов манифольда, трубопроводов на блоках и в местах стыковки имеют быстроразъемные соединения и компенсаторы длины. В отдельных случаях установка может разбираться и перевозиться универсальным транспортом.

Кинематическая схема установки обеспечивает простоту конструкции и оперативность управления механизмами. В соответствии с принятой схемой лебедка и ротор могут приводиться в движение от одного электродвигателя мощностью 550 кВт, через электромагнитную муфту ЭМС-750, цепную передачу и коробку передач. При отключении электроэнергии бурильные трубы на безопасную высоту можно поднимать при помощи аварийного вспомогательного привода, работающего от резервной дизельной электростанции.

---

Лебедка и ротор имеют четыре прямые скорости от основного привода и по четыре прямые и обратные скорости от вспомогательного привода. Изменение скоростей лебедки производится путем переключения муфт ШПМ-700 и кулачковой муфты коробки перемены передач. Барабан лебедки включается с помощью муфты ШПМ-1070, расположенной у пульта бурильщика.

Картинка 4. Пульт управления бурильщика



Буровые насосы, компрессоры, вибросита, вспомогательная лебедка, имеют самостоятельные индивидуальные приводы.

Источником питания является дизельная электростанция.

Вторым (резервным) независимым источником является тоже дизельная электростанция, имеющая достаточную мощность для проведения аварийных работ (аварийный подъем бурильной колонны и т.п.).

Для производства работ в ночное время на буровой установке предусматривается электрическое освещение светильниками.

Светильники оборудованы специальными амортизаторами для предотвращения повреждения нити при вибрации светильников.

Питание освещения осуществляется от автоматических выключателей, установленных в шкафу управления вспомогательными механизмами. Для непосредственного подключения светильников на металлоконструкции устанавливаются соединительные коробки.

---