Реферат Захранване и електрическо оборудване на сондажна платформа - Банка с резюмета, есета,
Петролната и газовата промишленост, и особено електрическите сондажи, са много енергоемки отрасли, като по-голямата част от електроенергията се консумира от задвижването на сондажни помпи и лебедки. Значителното увеличение на цената на електроенергията, получена от централизирани източници на захранване и цената на електропреносните линии, както и възникващите тенденции в прехода към автономно захранване с източници с ограничена инсталирана мощност, извеждат на преден план задачите за спестяване на енергия.
При сондиране в нефтената и газовата промишленост тези задачи се решават успешно с помощта на регулируемо електрическо задвижване.
През следващите години основният обем на въвеждане на контролирани електрически задвижвания в предприятията за производство на нефт и газ в нашата страна ще бъде свързан с тяхната реконструкция. В същото време, наред с подмяната на износено или остаряло оборудване, е възможно и модернизиране на електрически задвижвания чрез допълване на съществуващи електрически машини и системи за управление с тиристорни преобразуватели и други компоненти на регулируемо електрическо задвижване. В същото време очакваните спестявания на енергия поради въвеждането на контролирано електрическо задвижване могат да бъдат до 40% от очакваните спестявания в целия набор от мерки.
Практическата безалтернативност на регулируемото електрическо задвижване за тежки и екстремни условия на работа определя особеното значение на създаването на такива електрически задвижвания за технически средства за развитие на континенталния шелф.
Основните насоки в развитието на електрическото задвижване на технологичните инсталации в нефтената и газовата промишленост съвпадат с общата тенденция в развитието на електрическото задвижване на съвременния етап - все по-широкото използване на регулируеми електрически задвижвания и компютърни инструментиавтоматизация при създаване на ново и модернизиране на съществуващо технологично оборудване. Трябва също да се отбележи, че специфичната посока на нефтената и газовата индустрия е посоката на по-нататъшно усъвършенстване на електрическото задвижване - повишаване на надеждността и защитата от експлозия.
Описание на технологичния процес
Процесът на изграждане на кладенец по ротационен начин се състои от повтарящи се операции: спускане на сондажни тръби с бит (инструмент) в кладенеца; разрушаване на скалата на дъното - същинското сондиране; удължаване на тръбната колона при задълбочаване на кладенеца; повдигащи тръби за подмяна на износени битове. За извършване на тези операции, както и работа по фиксиране на кладенеца, се използват сондажни платформи, които са сложен набор от производствени механизми. Този комплекс включва теглене за повдигане, спускане и подаване на инструменти, сондажни помпи, ротор, механизми за подготовка и почистване на сондажна кал, товаро-разтоварни операции, осигуряване на инсталацията със сгъстен въздух и др. Основните (ротор, тегличи и сондажни помпи) и спомагателните механизми на сондажната машина се задвижват от силово задвижване, чийто тип се избира в зависимост от условията на сондиране, конструкцията на механизмите и други фактори .
Тази сондажна машина използва DC задвижване. Това се дължи на значително по-високата надеждност и издръжливост на електрическото задвижване в сравнение с дизеловото, както и много по-добрите характеристики на електрическото задвижване (по-висока ефективност и претоварване, лесен монтаж и демонтаж, опростени кинематични схеми, по-ниски експлоатационни разходи, липса на необходимост от доставка на гориво до сондажната платформа).
В основата на кулата е монтиран ротор, предназначен да върти сондажаинструмент, опора и въртене на сондажната и обсадната колона по време на навиване и разбиване. За повдигане и спускане на сондажния инструмент и корпуса и прехвърляне на въртенето към ротора се използва теглич със задвижващи двигатели. Може да се използва и за различни спомагателни операции, особено в случаите, когато не е налична специална спомагателна лебедка. Задвижването на ротора може да се извърши чрез карданния вал или верижната трансмисия от задвижващия вал на лебедката. Възможно е и индивидуално задвижване на ротора.
Сондажните платформи са оборудвани с автоматичен контролер за подаване на битове, чийто изпълнителен двигател е кинематично свързан с вала на теглича. По време на работа има случаи, когато поради липса на електричество, повреда на задвижващите двигатели и други причини, за да се предотврати залепването, инструментът се повдига чрез аварийно задвижване, чиито функции са изпълнителният двигател. Задвижва се от генераторен двигател, който от своя страна се захранва от друга електроцентрала.
В околокладенческите конструкции са монтирани две сондажни помпи със задвижващи двигатели, които осигуряват подаване на сондажна течност към кладенеца. За захранване на инсталацията със сгъстен въздух се използват компресори със задвижващи двигатели. Допълнителна спирачка се използва за спиране на повдигащия вал на теглича, докато инструментът се спуска. Спомагателните механизми на сондажната платформа - вибрационно сито, гредов кран, водна помпа и др. са оборудвани с индивидуално електрическо задвижване. За преместване и подреждане на свещи има автоматично спускане-изкачване с електрически задвижвания за преместване на количката и стрелата.
Оборудването за управление на двигателя на лебедката и калната помпа е монтирано в контролните станции, което се управлява от конзолата на сондажа.
Кратко описание на обекта иприложено електрическо оборудване
Сондажно съоръжение BU-2500EU е предназначено за пробиване на производствени и проучвателни кладенци с дълбочина 2500 m при тегло на 1 m сондажна тръба 300 N
Устройството се състои от кула, помпа, компресорни агрегати и циркулационна система. Основата на дерик-блока е предназначена за монтиране на кула, теглич, ротор, скоростна кутия, електрическо задвижване на лебедка и ротор, спомагателна лебедка, ключ AKB-ZM2, устройство за закрепване и заобикаляне на фиксирания край на подвижното въже. Тегло на блока 120 тона.
Помпения агрегат включва две помпи с електродвигатели MPE-500-500 3UHL3-M за задвижване на помпата, станции за управление на електродвигатели и комутационна апаратура за високо напрежение на цялата сондажна платформа.
Компресорният агрегат включва две компресорни станции, табло за управление, изсушител на въздуха и два въздухосъбирателя.
Компресорният агрегат е предназначен да произвежда сгъстен въздух, да го изсушава и пречиства и да го пренася по тръбопроводи към пневматичната система за управление на сондажната платформа. блок.
По този начин основното и спомагателното оборудване на сондажната платформа е разположено върху метални основи и се транспортира от точка до точка сглобено на специални гъсенични тежкотоварни камиони, което значително намалява времето за монтаж на сондажа. Закрепванията на блоковете помежду си, елементите на колектора, тръбопроводите на блоковете и в местата за докинг имат бързоразглобяеми връзки и компенсатори на дължината. В някои случаи уредът може да бъде разглобен и транспортиран с универсален транспорт.
Кинематичната схема на инсталацията осигурява простотата на дизайна и ефективността на управление на механизмите. В съответствие с възприетата схема, лебедката и роторът могат да се задвижват отедин електродвигател с мощност 550 kW, чрез електромагнитен съединител EMC-750, верижно задвижване и скоростна кутия. В случай на прекъсване на захранването, сондажните тръби могат да бъдат повдигнати на безопасна височина с помощта на аварийно спомагателно задвижване, захранвано от резервна дизелова електроцентрала.
Лебедката и роторът имат четири предни скорости от главното задвижване и четири предни и задни скорости от спомагателното задвижване. Скоростта на лебедката се променя чрез превключване на съединителите ShPM-700 и гърбичния съединител на скоростната кутия. Барабанът на лебедката се включва с помощта на съединителя ShPM-1070, разположен на конзолата на сондажа.
Кални помпи, компресори, вибриращи сита, спомагателни лебедки имат независими индивидуални задвижвания.
Тази сондажна машина се задвижва от дизелова електроцентрала.
Вторият (резервен) независим източник също е дизелова електроцентрала, която има достатъчен капацитет за аварийни операции (аварийно повдигане на сондажната колона и др.).
За извършване на работа през нощта сондажната платформа е снабдена с електрическо осветление с лампи. Осветителна мрежа - за напрежение 220 V AC.
Осветителните тела са оборудвани със специални амортисьори за предотвратяване на повреда на нажежаемата жичка, когато осветителните тела вибрират.
Осветлението се захранва от автоматични превключватели, монтирани в шкафа за управление на спомагателните машини. За директно свързване на осветителни тела се монтират разклонителни кутии върху метални конструкции.
2 ИЗЧИСЛИТЕЛНО-ТЕХНИЧЕСКА ЧАСТ
2.1 Изчисляване на мощността и избор на двигател за теглене
Режимът на работа на електродвигателите на тегличите по време на повдигане еповтарящо се - краткосрочно, тъй като след всяко издигане на колоната с една свещ се извършват спомагателни операции - отвиване, прехвърляне и монтиране на свещта и спускане на ненатоварения асансьор. Времето на повдигане на колоната с една свещ се нарича работен период на двигателя tr.
По време на спомагателни операции моторът на лебедката е или изключен от мрежата, или работи с малък товар.
За извършване на операции по повдигане, двигателят на лебедката трябва да може да повдигне максималния възможен товар върху куката. Максималното вносно натоварване на куката от масата на цялата сондажна колона се нарича номинална товароносимост на сондажната платформа и се обозначава с Qn. В този случай мощността на електродвигателя в kW, необходима за повдигане на колоната с тегло Qn в kN при скорост V в m/s, може да се определи по формулата:
(2.1)
където h - ефективност повдигаща система от вала на двигателя до
V е постоянната номинална скорост на повдигане
Ако изберем номиналната мощност на двигателя Pn по формулата, т.е. Rn = Rpod, то през периодите на работа при Q=Qn двигателят ще бъде натоварен до номиналната мощност.