Меню Рубрики

Дизельный двигатель для привода буровой установки

Дизельные приводы для буровых установок серии 3Д и наборов бурового оборудования НБО-Д

В последние 30 лет в составе буровых установок “Уралмаш” 3Д-76 и 3Д-86 сначала для комплектации, а позднее для замены, применялись дизельные двигатели В2-450 и В2-500К-04, производства ОАО «Турбомоторный завод» г. Екатеринбург, а также польские силовые агрегаты 24АНФ-71Н12А (WOLA-24ANf 71H12A)

Согласно данным эксплуатирующих организаций, средний срок службы дизелей В2 до первого капитального ремонта составляет 3000-4000 часов, продолжительность работы после капитального ремонта не превышает 2000-2500 часов. Действительно, конструкция двигателя В2, технология установки двигателя на раму, отсутствие совместной балансировки коленчатого вала и маховика двигателя не позволяют увеличить моторесурс двигателя, что приводит к необходимости частых замен силовых агрегатов на буровой установке.

С конца 70-х годов в качестве замены двигателей В2 устанавливались польские силовые агрегаты производства механического завода PZL-Wola (Польша). В настоящее время данные агрегаты тоже не поставляются в связи с изменением продуктовой номенклатуры предприятия.

В качестве альтернативы указанным силовым установкам компания ПСМ разработала несколько моделей дизельных приводов на базе отечественных и импортных двигателей

Дизельные приводы на базе отечественных двигателей

Самой распространенной и востребованной моделью силового привода для буровой установки 3Д является привод ЯСУ-500Б2 на базе двигателя ЯМЗ-850.10. Разработанный управлением главного конструктора на Ярославском моторном заводе, дизельный привод этой модели на протяжении шести лет выпускается компанией ПСМ.

Технические характеристики привода дизельного ЯСУ-500Б2

193 кВт/262 л.с. (1 000 об/мин)

288 кВт/390 л.с. (1 200 об/мин)

347 кВт/470 л.с. (1 400 об/мин)

367 кВт/500 л.с. (1 600 об/мин)

Мощность на выходном валу, кВт/л.с. — при частоте вращения коленвала двигателя 1600 об/мин 367 (500) Заправочные объемы: Система охлаждения 85 Система смазки (без масл. радиатора) 50 Давление масла, кПа (кг/см 2 ) — при номинальной частоте вращения 400-700 (4-7) — при минимальной частоте, не менее 100 (0,1) Температура охлаждающей жидкости, °С, не более 98-104 Удельный расход топлива, г/кВт.ч, не более 219 Расход масла на угар , % от расхода топлива 0,3

Состав силового привода

  • двигатель, установленный на раме посредством упругой подвески с возможностью регулирования по высоте
  • торообразная муфта для стыковки с входным валом редуктора типа РЦС (поставляется по требованию заказчика)
  • система охлаждения с радиатором
  • система воздухозабора с фильтрами
  • система топливопитания с фильтрами
  • система управления: тросовая и ручная (производства «Уралмаш», аналогичная системе управления на дизелях В2 и Wola)
  • система контроля параметров и САПСиЗ двигателя (обеспечивает сигнализацию и останов двигателя при низком (аварийном) давлении масла и сигнализацию при перегреве двигателя и при засоренности масляного фильтра)
  • система выхлопа с глушителями и искрогасителями
  • подогреватель предпусковой жидкостный ПЖД-600И или электрические подогреватели 2х3 кВт (поставляются по требованию заказчика)

Дизельные приводы на базе двигателей Volvo Penta, Cummins и Doosan

ПСМ движется в ногу со временем: мы стремимся предлагать заказчикам самое современное оборудование, изготовленное с учетом новейших технических разработок. Специально для буровиков ПСМ предлагает силовые приводы на базе современных промышленных двигателей производства Volvo Penta (Швеция), Cummins (США), Dooosan (Южная Корея). Силовые агрегаты серий PDV, PDC, PDDo – совершенно новое слово в буровом оборудовании. Эти приводы не только самые надежные и качественные, но и самые экономичные и экологичные. Так, расходы топлива указанных двигателей в среднем на 10-15% ниже, чем у российских.

Номинальная мощность брутто:

Номинальная мощность брутто:

Технические характеристики дизельных приводов производства ПСМ

Наименование параметра PDV-500 PDDo-450 PDC-450
Максимальная эксплуатационная мощность, кВт (л.с.), не менее 380 (517) 1600 об/мин 478 (650) 2100 об/мин 448 (600) 1800 об/мин
Максимальный эксплуатационный крутящий момент, Нм 2310 2303 при 1500 об/мин 2374
Максимальная эксплуатационная частота вращения, об/мин 1600 2100 1800
Базовый двигатель TAD 1641VE Doosan PU180TI Cummins QSK19
Объем системы смазки, л 48 35 76
Объем системы охлаждения, л 93 21 (без учета радиатора) 87
Удельный расход топлива, г/кВт.ч, не более 198 226 204
Расход масла на угар, % от расхода топлива 0,15 0,2 0,2

Состав силового привода

  • двигатель, установленный на раме посредством упругой подвески с возможностью регулирования по высоте
  • торообразная муфта для стыковки с входным валом редуктора типа РЦС
  • система охлаждения с жидкостным радиатором, крыльчаткой толкающего типа и охладителем наддувочного воздуха типа «воздух-воздух»
  • система выпуска отработавших газов с глушителем и искрогасителем
  • система воздухозабора с воздушным фильтром и датчиком засоренности
  • система предпускового подогрева с электрическим подогревателем или предпусковым жидкостным подогревателем Webasto
  • система подачи топлива с топливопроводами и фильтром грубой очистки топлива
  • система ручной откачки масла из поддона двигателя
  • система электрооборудования с независимым блоком питания с возможностью электростартерного пуска от выпрямителя типа ВАСТ
  • электронная система управления ЭСУПД и САПСиЗ на базе контроллера ComAp (Чехия)
  • система дистанционного управления, аварийного останова и синхронизации частоты вращения двигателей насосного и силового блока

Сравнение технических параметров дизелей и конкурентные преимущества приводов ПСМ

Наименование параметра B2-450, WOLA-5Va ЯМЗ-850.10 TAD1344VE TAD1641VE Doosan PU180TI Cummins QSK19
Диаметр цилиндра, мм 150 140 131 144 128 159
Ход поршня, мм 180 140 158 165 142 159
Рабочий объем, дм 3 38,8 25,86 12,78 16,12 18,3 18,9
Расположение и число цилиндров V-образное, 12 цилиндров V-образное, 12 цилиндров Рядное, 6 цилиндров Рядное, 6 цилиндров V-образное, 10 цилиндров Рядное, 6 цилиндров
Максимальная эффективная мощность, кВт 330 380 352 420 478 448
Удельный расход топлива, г/кВт.ч 238 при 1600 об/мин 207 при 1600 об/мин 198 при 1600 об/мин 199 при 1600 об/мин 226 при 2100 об/мин 202 при 1500 об/мин
Расход масла на угар, % от расхода топлива 2,25 0,2 0,03 0,15 0,2 0,2

Конкурентные преимущества силовых приводов ПСМ

Компания ПСМ является производителем силовых приводов и гарантирует надежность работы силовых установок и оказание любых сервисных услуг квалифицированными техническими специалистами компании: пусконаладочные работы, сервисное обслуживание, диагностику и ремонт оборудования, а также подбор и поставку запасных частей.

Благодаря оригинальным техническим решениям и внимательному подбору компонентов дизельные установки ПСМ отличаются высокой надежностью в любых условиях эксплуатации, долгим сроком службы и обладают рядом преимуществ перед устаревшими приводами на базе двигателей В2 и Wola.

В составе силовых приводов ПСМ применяются двигатели современной конструкции, более надежные и эффективные, чем двигатели, применявшиеся на буровых установках ранее. Гарантированный ресурс двигателей в составе приводов ПСМ до капитального ремонта составляет не менее 10 000 моточасов, что в 3 раза превышает ресурс двигателей В2 (3000 до капремонта, 2000 после капремонта). Таким образом, приводы ПСМ за время своей работы до капительного ремонта трижды полностью выработают ресурс двигателей В2 или Wola.

Надежность работы силовых установок ПСМ с минимальным временем простоя на обслуживание и ремонт гарантируется доступностью запасных частей и ремонтопригодностью двигателей, используемых в составе силовых установок. Большое количество сервисных центров ЯМЗ в России и сопредельных государствах оказывают услуги по ремонту и поставке запчастей в любую точку, а широкая дилерская сеть Volvo Penta обеспечивает сервисное обслуживание своих двигателей не только в России, но и за рубежом.

Силовые приводы ПСМ характеризуются низкими расходами ГСМ: так, по сравнению с ранее использовавшимися на буровых установках двигателями расход масла у приводов ПСМ меньше почти в 10 раз! Экономичность эксплуатационных расходов позволяет значительно снизить затраты на закупку горюче-смазочных материалов.

Замена силовых приводов логически должна сопровождаться заменой редуктора. ПСМ предлагает замену передаточного отношения редуктора с 1,53 на 1,81 или 2. Редукторы с передаточным отношением 1,53 были предназначены для тихоходных двигателей с номинальной частотой вращения 1250 об/мин; современные двигатели имеют номинальную частоту 1500 об/мин, именно при этом значении достигается максимальная мощность и максимальный крутящий момент. Для оптимального соотношения характеристик двигателя и бурового насоса ПСМ рекомендует применять редукторы с передаточным отношением 1,81 или 2.

Варианты применения силовых агрегатов ПСМ в составе буровой установки

Предлагается использование нескольких вариантов компоновки и размещения силовых агрегатов (силовых приводов) производства ПСМ в зависимости от их расположения на буровой установке:

Вариант с использованием 7-ми силовых агрегатов по следующей схеме:

Три силовых агрегата (ПД-500Б2, PDV-500B2 или PDV-400B2) работают в приводе ротора и лебедки и четыре силовых агрегата (ПД-500Б2, PDV-500B2 или PDV-400B2) работают в индивидуальных приводах двух буровых насосов (по два привода на насос)

Вариант с использованием 5-ти силовых агрегатов по следующей схеме:

Три силовых агрегата ПД-500Б2 или PDV-500B2 работают в приводе ротора, лебедки и бурового насоса и два силовых агрегата (ПД-500Б2, PDV-500B2 или PDV-400B2) работают в индивидуальном приводе бурового насоса

Вариант с использованием 9-ти силовых агрегатов по следующей схеме:

Три силовых агрегата (ПД-500Б2, PDV-500B2 или PDV-400B2) работают в приводе ротора, лебедки и бурового насоса и шесть силовых агрегатов (ПД-500Б2, PDV-500B2 или PDV-400B2) работают в индивидуальных приводах трех буровых насосов (по два привода на насос)

Реализованные проекты

Буровая компания «Сибирская Сервисная Компания (ССК)» — более 20 приводов

Буровая компания «Силур» — 5 приводов

«СеверСпецТехника-Бурение» — 10 приводов

Оренбургская буровая компания (ОБК):

В 2010 году компания ПСМ поставила два комплекта дизельных приводов PDV-500 на базе двигателей Volvo Penta «Оренбургской буровой компании» для переоборудования двух буровых установок Уралмаш 3Д. Каждый комплект состоит из пяти силовых установок, три из которых составляют силовой блок для обеспечения работы лебедки, ротора и насоса от суммирующей трансмиссии; а еще две в составе насосного блока приводят буровой насос.

До модернизации буровой установки синхронизация работы силовых приводов проводилась практически вручную путем регулирования рычагов и тросов. Теперь благодаря микропроцессорной системе управления ЭСУПД на базе контроллера ComAp (Чехия) оператору буровой установки достаточно просто нажать кнопку пуска: синхронизация и распределение нагрузки происходят автоматически. Такая автоматизация значительно упрощает работу технического персонала, повышает надежность установки и увеличивает ресурс двигателей.

Силовые приводы PDV-500 полностью оправдали ожидания заказчика: их простота и удобство в эксплуатации позволяет обеспечить повышенную надежность и стабильность работы буровой вышки. А по параметрам экологичности и экономичности силовым установкам с двигателями Volvo Penta просто нет равных.

По словам главного механика «ОБК», после модернизации в 4 раза сократилось время простоя на ремонт и обслуживание буровых установок, что позволило значительно повысить производительность и эффективность работы установок — отзыв технического директора ООО «ОБК» об эксплуатации дизельных приводов ПСМ PDV-500 на буровых установках.

источник

Силовой привод буровой установки

Силовой привод буровой установки

Буровая установка – это оборудование, предназначенное для поиска месторождений полезных ископаемых и пробуравливания скважин с целью их добычи. «Сердцем» бурового устройства является силовой привод, преобразовывающий электрическую или топливную энергию в механическую, которая, и приводит в действие буровой механизм. На случай внезапного отключения электричества на двигатель монтируется аварийный привод буровой установки.

Виды буровых установок по характеру привода

В зависимости от механизма действия двигателя бурильные машины подразделяются на:

  1. Электрические – питаются от электросети или электрического генератора. Благодаря простоте установки и ввода в эксплуатацию электропривод буровых установок считается самым популярным видом буровой трансмиссии. Электропривод постоянного тока буровой установки обеспечивает равномерную работу буровой, исключая высокие нагрузки при запуске аппаратуры и повышая срок службы передачи. Несмотря на целый ряд видимых преимуществ, электрический привод невозможно установить в неэлектрифицированных регионах. Чаще всего его используют при бурении скважин для забора подземных вод;
  2. Дизельные – для своей работы задействуют двигатели внутреннего сгорания. Такие устройства нашли свое применение в местах, не снабженных электричеством. Дизельный привод буровых установок характеризуется малыми размерами и высокой мобильностью;
  3. Дизель-электрические – отличаются автономностью основных механизмов. Они состоят из поршневого двигателя, который вращает генератор, генератора, запускающего электромотор, и приводного электродвигателя, приводящего в действие исполнительное устройство;
  4. Дизель-гидравлические – подобно предыдущему типу, характеризуются независимостью функционирования привода. Они оснащены упрощенной системой управления, не содержат тяжелых деталей и оборудованы двигателем внутреннего сгорания и турботрансформатором. Гидропровод буровых установок обеспечивает плавный переход исполнительных элементов от низкой скорости работы до высокой и наоборот. Доклад о функциональности гидропровода буровых установок будет включать в себя информацию также о работоспособности аппаратуры в режиме гидромуфты.

Типы силового привода буровой установки в зависимости от схемы передачи мощности.

Кинематика бурильной установки также влияет на классификацию силовых приводов. Так, по характеру запуска исполнительного механизма он классифицируется на индивидуальный, групповой и смешанный. В первом случае все элементы приводятся в движение разными приводами. Такой метод очень удобен при расстановке оборудования на основаниях.

Во втором случае двигатели соединены между собой: при включении одного из них задействуются все приводы, активирующие одновременно ротор, лебедку, насосы.

В третьем случае некоторые конструкции (например, насосы) запускаются индивидуальным двигателем, а некоторые (к примеру, лебедка и ротор) – групповым.

Система верхнего привода буровой установки

Улучшенной версией традиционной буровой является бурильная система, в которую вмонтирован верхний силовой привод. Такой вращатель позволяет бурить даже труднодоступные пласты, не допускает возникновение прихвата бурильной трубы и демонстрирует высокую скорость разрушения горных пород.

источник

Привод буровых установок

Приводом называют двигатели, передачи (трансмиссии) и системы управления, передающие энергию исполнительным органам буровой установки.

Двигатели преобразуют тепловую, электрическую или гидравлическую энергию в механическую.

Передачипредназначены для соединения двигателей с исполнительными органами с целью передачи энергии и согласования параметров энергетического потока двигателя с параметрами каждого исполнительного органа.

Система управления предназначена для регулирования параметров привода в ручном или автоматическом режиме в зависимости от хода технологического процесса с целью реализации оптимальных технологических параметров.

По назначению приводы разделяют на основной и вспомогательный.

Основным является привод основных органов (лебедка, ротор, буровые насосы).

Вспомогательный привод предназначен для привода механизмов выполняющих вспомогательные функции (механизмы циркуляционной системы, средства механизации СПО, погрузочно-разгрузочных работ и др.).

Число таких механизмов и устройств в современной буровой установке достигает 30 единиц.

По конструкции приводы классифицируется в зависимости от типа используемых двигателей, способа распределения энергии, числа двигателей, а также конструкции силовой передачи (трансмиссии).

В зависимости от типа двигателей, различают приводы:

дизельный, электрический, газотурбинный (для привода основных механизмов);

электрический, пневматический, гидравлический (для привода вспомогательных механизмов).

По способу распределения энергии различают групповой, индивидуальный и смешанный приводы.

При групповом приводе один или несколько двигателей используются для привода нескольких исполнительных механизмов.

При индивидуальном — каждый исполнительный механизм имеет свой привод.

На буровых установках чаще всего применяется смешанный привод. Например, если привод основных механизмов может быть групповым и индивидуальным, то привод вспомогательных — чаще всего индивидуальный.

По числу двигателей различают однодвигательные и многодвигательные приводы. Многодвигательные приводы практически всегда дизельные, групповые.

По конструкции силовых передач различают механические, гидротехнические, электрические и комбинированные передачи энергии исполнительным органам.

Буровая установка состоит из комплекса сооружений и механизмов для удержания на весу бурильной колонны, ее подачи, спуска, подъема и наращивания, комплекса оборудования для обеспечения циркуляции буро­вого раствора в скважине, его очистки от выбуренной породы и газа, восста­новления его свойств, а также оборудования для вращения бурильной ко­лонны.

Оборудование для герметизации устья скважины состоит из глухих и проходных плашечных превенторов, универсальных и вращающихся пре-венторов и системы их управления.

Независимо от способа вращательного бурения для выполнения всех операций основная схема буровой установки и состав ее оборудования почти во всех случаях одинаковые и различаются только параметрами и конструкцией.

Буровая установка состоит из вышки, поддерживающей на весу буриль­ную колонну, силового привода, оборудования для вращения и подачи бу­рового долота, насосного комплекса для прокачивания бурового раствора, устройств для его приготовления и очистки от выбуренной породы и газа и восстановления качества, комплекса оборудования для спуска и подъема ко­лонн для смены изношенного долота, оборудования для герметизации устья скважины, контрольно-измерительных приборов и других устройств. В ком­плект буровой установки также входят основания, на которых монтируют, а иногда и перевозят оборудование, мостки, лестницы, емкости для топли­ва, раствора, воды, химических реагентов и порошкообразных материалов.

1 — переводник и центратор; 2, 3 — переводники ведущей трубы и вертлюга; 4 — крюк; 5 — ведущая ветвь каната; 6, 7, 9 — трансмиссии лебедки и ротора; 8 — линия высокого давления; 10 — зажимы ротора

Рис. 1. Функциональная схема буровой установки

1 — кронблок; 2 — вышка; 3 — полати вышки; 4 — талевый канат; 5 — талевый блок; 6 — крюк; 7 — вертлюг; 8 — буровой рукав; 9 — успокои­тель талевого каната; 10 — автоматический буровой ключ; 11 — подсвечник; 12 — ротор; 13 — лебедка; 14 — коробка передач; 15 — наклонная передача; 16 — силовые агрегаты; 17 — компрессорная станция; 18 — циркуляци­онная система; 19 — буровой насос; 20 — манифольд; 21 — суммирующий редуктор сило­вых агрегатов; 22 — регулятор подачи долота; 23 — гидродинамический тормоз; 24 — гидро­циклоны; 25 — вибросито; 26 — основание лебедочного блока; 27 — приемные мостки и стеллажи; 28 — консольно-поворотный кран

Рис. 2. Состав и компоновка буровой установки

БУРОВЫЕ УСТАНОВКИ ПРОИЗВОДСТВА ОАО «УРАЛМАШЗАВОД»

ОАО «Уралмашзавод» выпускает комплектные буровые уста­новки (БУ) и наборы бурового оборудования (НБО) длябурения нефтянвгх и газовых скважин глубиной 2500 — 8000 м с дизельным (Д) и дизель-гидравлическим (ДГ) приводами, электрическим приводом переменного то­ка (Э) и регулируемым (тиристорным) электроприводом постоянного тока (ЭР) с питанием от промышленных сетей, а также от автономных дизель-электрических станций (ДЕ).

К преимуществам установок относятся:

­ высокая приводная мощность исполнительных механизмов;

­ широкая гамма приводных систем с различными характеристиками (регулируемыми и нерегулируемыми);

­ высокая долговечность оборудования, обусловленная оптимальными параметрами механизмов, применением высокопрочных сталей с большим запасом прочности, гарантированным качеством изготовления и контроля комплектующего оборудования;

­ наличие регуляторов, обеспечивающих автоматическую (заданную оператором) подачу и режимы нагружения инструмента на забой;

­ высокая степень механизации буровых работ, в том числе спускоподъемных операций (СПО) за счет использования механизмов АСП, обеспечи­вающих сокращение времени их выполнения на 40 % (по желанию заказ­чика возможна поставка установок с ручной расстановкой свечей);

­ возможность выбора оптимальных режимов бурения благодаря нали­чию приводных систем и регуляторов подачи долота;

­ легкость управления и удобство в эксплуатации;

­ комплектация укрытиями в холодном или утепленном исполнении с системами обогрева рабочих помещений;

­ возможность кустового бурения скважин в грунтах с низкой несущей способностью (специальное исполнение установок).

Высокие эксплуатационные качества Ьуровых установок подтвержда­ются многолетней практикой их использования в различных природно-климатических условиях — от Крайнего Севера до тропиков.

Установки обладают универсальными монтажно-транспортными каче­ствами и в зависимости от класса и назначения перевозятся крупными блоками на специальных транспортных средствах (тяжеловозах), секциями (модулями) на трейлерах и поагрегатно транспортом общего назначения. Для установок кустового исполнения (К), предназначенных для бурения скважин на грунтах с низкой несущей способностью, предусмотрена воз­можность перемещения оборудования в пределах куста блоками с помо­щью специальных устройств, входящих в комплект поставки.

В буровых установках с дизель-электрическим приводом БУUNOС500ДЕ и БУUNOС320ДЕ в качестве источника энергии использу­ются дизель-электрические станции фирмы «Caterpillar», а для очистки бу­рового раствора — оборудование зарубежных фирм.

БУРОВЫЕ УСТАНОВКИ ПРОИЗВОДСТВА ОАО «ВОЛГОГРАДСКИЙ ЗАВОД БУРОВОЙ ТЕХНИКИ»

Волгоградский завод буровой техники (ВЗБТ) производит ком­плектные буровые установки для бурения нефтяных и газовых скважин глубиной 1000 — 3500 м с дизельным (Д) и дизель-гидравлическим (ДГ) при­водами, электрическим приводом переменного тока (Э) и регулируемым (тиристорным) электроприводом постоянного тока (ЭП) с питанием от промышленных сетей, а также от автономных дизель-электрических стан­ций (ДЭП).

Отличительные особенности установок:

­ высокая приводная мощность исполнительных механизмов;

­ широкая гамма приводных систем с различными характеристиками;

­ высокая долговечность оборудования, обусловленная оптимальными параметрами механизмов, применением высокопрочных сталей с большим запасом прочности, гарантированным качеством изготовления и контроля комплектующего оборудования;

­ возможность выбора оптимальных режимов бурения благодаря нали­чию приводных систем и регуляторов подачи долота;

­ легкость в управлении и удобство в эксплуатации;

­ комплектация укрытиями в холодном или утепленном исполнении с системами обогрева рабочих помещений;

­ возможность кустового бурения скважин в грунтах с низкой несущей способностью (установки кустового исполнения).

Указанные качества буровых установок подтверждаются многолетней практикой их эксплуатации в различных регионах — от Крайнего Севера до тропиков.

В зависимости от класса и назначения установки перевозятся крупны­ми блоками на специальных транспортных средствах (тяжеловозах), сек­циями или модулями на трейлерах соответствующей грузоподъемности, поагрегатно транспортом общего назначения. Установки кустового испол­нения (К) перемещаются в пределах куста блоками с помощью специаль­ных устройств, входящих в комплект поставки. Буровая установка БУ2900/175ЭПБМ1 спроектирована в блочно-модульном варианте.

Дата добавления: 2015-07-13 ; Просмотров: 5703 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

источник

Читайте также:  Установка на уаз дизельный двигатель от мерседеса

Добавить комментарий

Adblock
detector