Карточка товара
Товары и услуги
Южного Урала
Буровые установки
Буровые установки Системы электропривода и управления главными (буровые насосы, ротор, лебедка, силовой верхний привод) и вспомогательными механизмами нефтегазовых буровых установок Современные системы электропривода и управления главными и вспомогательными механизмами нефтегазовых буровых установок 

Системы электропривода и управления главными (буровые насосы, ротор, лебедка, силовой верхний привод) и вспомогательными механизмами нефтегазовой буровой установки предназначены для повышения эффективности работы установки и позволяют:

  • повысить производительность за счет увеличения скорости спуско-подъемных операций;
  • уменьшить время проходки за счет регулирования скорости подачи бурового раствора;
  • обеспечить отличные энергетические показатели, уменьшить расход электроэнергии;
  • поднять на новый уровень качество управления процессом бурения. 

НТЦ «Приводная техника» разрабатывает, изготавливает и поставляет системы электроприводов и управления механизмами для существующих буровых установок (при модернизации электрооборудования), а также для новых буровых.

Электрооборудование всех элементов системы может поставляться в комплекте или отдельно.

В состав комплекта входят:
- оборудование системы электроснабжения буровой установки;
- частотнорегулируемые электроприводы для управления главными механизмами буровой установки;
- электрооборудование автоматической системы управления буровой установкой;
- электрооборудование для управления вспомогательными механизмами буровой установки;
- электрооборудование дополнительных систем контроля и диагностики работы механизмов буровой установки и состояния окружающей среды;
- кабина бурильщика.

Состав комплекта может изменяться и определяется заказчиком при заключении договора. 

Оборудование системы электроснабжения буровой установки
Оборудование системы электроснабжения обеспечивает прием, трансформацию и распределение электроэнергии напряжением 6,3кВ/50 Гц.

Система электроснабжения буровой установки может включать:
- модуль приема электроэнергии напряжением 6,3 кВ/50 Гц как от промышленной ЛЭП, так и от резервного источника электроснабжения. Устанавливается в отдельном контейнере вне эшелона буровой установки, на территории куста;
- модуль распределения электроэнергии к механизмам буровой установки;
- распределительное устройство собственных нужд 0,4 кВ;
- внутрикустовую воздушную линию 6 кВ, выполненную на передвижных опорах.

Частотнорегулируемые электроприводы для управления основными механизмами буровой установки

1_copy_copyОсновные механизмы буровой установки (буровые насосы, ротор, лебедка, силовой верхний привод) оснащены регулируемыми электроприводами переменного тока (частотно-регулируемые электроприводы с компенсированным выпрямителем для питания звена постоянного тока) с системой автоматического регулирования.

Для электроприводов этих механизмов выбраны модульные преобразователи частоты (п/ч) в «выкатном» исполнении. При выходе из строя одного модуля п/ч какого-либо механизма, и при его удалении из шкафа, возможна работа на оставшихся модулях со снижением мощности. 21

Электроприводы реализованы на базе асинхронных частотнорегулируемых электродвигателей с короткозамкнутым ротором, которые существенно надежнее двигателей постоянного тока.

Применение частотнорегулируемого электропривода для управления буровыми насосами обеспечивает:
- возможность регулирования подачи бурового раствора путем регулирования скорости вращения буровых насосов, за счет чего увеличивается скорость проходки;
- сокращение потребления электроэнергии;
-  снижение затрат на техническое обслуживание электродвигателей;
-  необходимые технологические и электрические защиты и блокировки.
22 

Система автоматического регулирования электроприводов насосов осуществляет:
- плавное регулирование скорости двигателя в диапазоне от 0 до 1000 об/мин;
- ограничение темпа разгона электропривода насоса;
- поддержание заданной скорости вращения двигателя;
- ограничение момента двигателя в диапазоне от 40 до 110% от номинального значения.

Управление электроприводом буровых насосов может производиться:
- с пульта управления насосами;
-  с пульта бурильщика;
-  вручную (аварийно), с панели управления преобразователя частоты.

Частотнорегулируемый электропривод лебедки обеспечивает ее работу в режиме спуско-подъемных операций и регулирование подачи долота в режиме бурения.
В режиме спуско-подъемных операций осуществляются подъем грузов, торможение при подъеме, силовой спуск, торможение при спуске.
В режиме подачи долота, в зависимости от требований технологии, осуществляются поддержание заданной осевой нагрузки на долото и поддержание заданного давления бурового раствора в манифольде.

Система автоматического регулирования электропривода лебедки обеспечивает:
- плавное регулирование скорости двигателя в диапазоне от 0 до 1500 об/мин;
- ограничение темпа разгона и торможения электропривода лебедки;
- поддержание заданной скорости подъема и спуска талевого блока;
- точную остановку талевого блока в заданном положении;
- поддержание заданной нагрузки на долото в режиме бурения;
- ограничение момента двигателя во всех четырех квадрантах механической характеристики;
- удержание груза в неподвижном состоянии.

При проведении подъема или спуска система автоматического регулирования привода лебедки работает как система регулирования скорости с ограничением момента во втором и в третьем квадрантах механической характеристики. При приближении талевого блока к крайней "верхней", либо к крайней "нижней" точкам АСУ (автоматизированная система управления механизмами буровой установки) автоматически включает контур положения, который обеспечивает точную остановку талевого блока.

Задание скорости для привода лебедки поступает на вход АСУ c пульта бурильщика и при помощи микропроцессорного контроллера (МПК) передается на приводной блок.

Применение частотнорегулируемого электропривода для управления ротором буровой установки обеспечивает:

  1. повышение производительности буровой установки за счет регулирования скорости вращения ротора при роторном бурении;
  2. сокращение потребления электроэнергии;
  3. снижение затрат на техническое обслуживание электродвигателей;
  4. необходимые технологические и электрические защиты и блокировки.

Система автоматического регулирования электропривода ротора обеспечивает:
-   плавное регулирование скорости двигателя в диапазоне от 0 до 810 об/мин;
-  ограничение темпа разгона и торможения электропривода ротора;
-  поддержание заданной скорости вращения двигателя;
-  оперативное изменение уставки ограничения момента двигателя в диапазоне от 20 до 100% от номинального.
Задание скорости и момента для привода ротора поступает на вход АСУ с пульта бурильщика и при помощи микропроцессорного контроллера (МПК) передается на приводной блок.
23


Для гашения энергии торможения приводов буровой лебедки и ротора к шинам постоянного тока через тормозной ключ (чоппер) присоединяются тормозные сопротивления. Тормозные сопротивления, подключаемые к чопперу, размещаются в  отдельном отсеке контейнера.     
34                                                                                                                                        

Электроприводы для управления буровыми насосами, лебедкой и ротором, АСУ, а также другие системы могут поставляться:
-  отдельно;
-  в составе полного комплекта электрооборудования для управления механизмами буровой установки (АСУ, электроприводы, электроснабжение и распределение электроэнергии, видеоконтроль, громкоговорящая связь и др.).

В зависимости от выбранного варианта поставки соответствующее оборудование  размещается в существующих электропомещениях на объекте заказчика, или в теплоизолированном электропомещении – контейнере.

При разработке, изготовлении и эксплуатации контейнера обеспечивается полная монтажная и наладочная готовность изделия. На предприятии-изготовителе выполняются все регулировки, которые необходимы для полной готовности контейнера к работе у заказчика.

Контейнеры изготавливаются в климатическом исполнении УХЛ1 (по ГОСТ15150) и оснащены системами освещения, обогрева, кондиционирования, связи, пожарной сигнализации.

    Электрооборудование автоматической системы управления буровой установкой

Автоматическая система управления (АСУ) буровой установкой предназначена для управления приводами главных механизмов (лебёдка, ротор, буровые насосы), и относящихся к ним вспомогательных электроприводов,  как  в ручном  так и в полуавтоматическом режимах.

АСУ выполняет следующие функции:
-   ввод, контроль достоверности и первичная обработка входных сигналов управления;
-    контроль исправности датчиков и линий связи;
-    контроль выхода значений параметров за допустимы технологические границы;
-    контроль состояния оборудования по сигналам позиционных датчиков;
-   формирование сообщений об отказах, отклонениях параметров на информационном дисплее;
-   передача подготовленной информации в систему верхнего уровня;
-   формирование и выдача управляющих воздействий;
-   формирование сообщений об отказах при неисполнении управляющих воздействий;
-   прием и контроль достоверности информации ручного ввода.

В восстав АСУ входят:
-  шкаф с микропроцессорным контроллером
-  компенсированный выпрямитель;
-  преобразователи частоты основных механизмов;
-  пульт бурильщика;
-  пульт управления буровыми насосами;
-  шкаф с активными клеммниками лебедочного блока.
24

Микропроцессорный программируемый контроллер является ведущим устройством системы. Электрические соединения между отдельными частями АСУ осуществляются посредством сети последовательной связи. Система АСУ буровой установки содержит беспроводную точку доступа Wi-Fi промышленного исполнения. Передача данных осуществляется по сетям ProfiBus DP или Ethernet.                 

Элетрооборудование для управления вспомогательными механизмами буровой установки                                                                           
Для управления вспомогательными механизмами буровой установки разработаны следующие системы:
-    резервного электропитания;
-    управления электроприводами механизмов приготовления и очистки бурового раствора;
-   управления электроприводом вспомогательных лебедок на базе п/ч;
-   рабочего и аварийного освещения;
-    поддержания температуры внутри контейнеров с электрооборудованием в заданном диапазоне;

Электрооборудование этих систем может быть размещено в отдельном контейнере или в существующих электропомещениях на объекте заказчика.                                              

 Дополнительные системы

Дополнительные системы предназначены для контроля и диагностики работы механизмов буровых установок и состояния окружающей среды.

Система визуализации

Обеспечивает диагностику работы комплекса технических средств и выдает сообщения об отказе элементов, что25 позволяет в короткие сроки локализовать и устранить причину отказа.

Визуализация состояния механизмов, технологических блокировок, аварийные сообщения о неисправностях и т.д. осуществляется посредством панелей операторов, расположенных на пульте насосов и пульте бурильщика.

Связь преобразователей частоты и панелей оператора с системой управления осуществляется по сети с протоколом обмена данными Fieldbus  / Profibus DP.

Система визуализации позволяет оператору осуществлять мониторинг состояния механизмов буровой установки:

  • стола ротора, буровой лебедки, буровой вышки;
  • системы ЦСГО;
  • буровых насосов;
  • системы электроснабжения.

С помощью видеографических панелей оператора осуществляется также  контроль параметров бурения:

  • горизонтальности стола ротора;
  • вертикальности буровой вышки;
  • уровня и температуры масла в картерах;
  • температуры подшипников механизма ротора, раздаточных коробок и буровых насосов;
  • давления в системах смазки редукторов механизмов;
  • давления в пневмокомпенсаторах низкого и высокого давления;
  • уровня, температуры и плотности бурового раствора;
  • частоты и напряжения для контроля электропитания с дизель-генераторных установок;
  • информации с датчиков блокировок и защитных ограждений.                 

Система видеонаблюдения за механизмами буровой  установки

CDВозможна организация от 4 до 6 точек контроля.  Изображения с камер видео-наблюдения выводятся на взрывозащищенные 19’’ мониторы с квадратором, расположенные в кабине бурильщика и в помещении бурового мастера и супервайзера.

Система контроля загазованности

Система организована для замеров уровня загазованности воздушной среды у стола ротора, в блоке приготовления раствора, у вибросит и в насосном блоке. При появлении загазованности принимаются меры по ее устранению: по сигналу одного из датчиков загазованности включаются вентиляторы, по сигналу второго (при достижении уровня загазованности максимально допустимой концентрации) - происходит общее отключение буровой установки. 

Система взрывозащищенной телефонной связи

Обеспечивает связь бурильщика  с насосным блоком, блоком очистки, котельной, с КТУ и КРУ, с верховым рабочим и буровым мастером. Кроме того, некоторые каналы связи имеют дублирующую звонковую сигнализацию.

 

Организация: Научно-технический центр "Приводная техника"
Адрес: РФ, 454007, Челябинск, ул. 40 лет Октября, д. 19
Эл-почта: [email protected]
Веб-сайт: http://www.momentum.ru
Телефон: +7 (351) 775-14-20, 775-14-17