19. Электробур

Электробур предназначен для бурения вертикальных, наклонных, наклонно-направленных и горизонтально-разветвленных нефтяных и газовых скважин. Электробур вместе с долотом опускается в скважину на бурильных трубах, соединенных между собой замком. Бурильные трубы связаны с ведущей трубой. Вращение бурильных труб для проведения вспомогательных операций осуществляется при помощи ротора.

Глинистый раствор, прокачиваемый через буровой шланг, вертлюг, ведущую трубу, бурильные трубы, полый вал электробура, долото, выходит в затрубное пространство. Электрический ток по кабелю, прикрепленному к буровому шлангу, подводится к контактным кольцам, расположенным внутри кольцевого токоприемника, устанавливаемого между вертлюгом и ведущей бурильной трубой и кружит для создания непрерывной электрической цепи питания электробура как при вращающейся, так и при неподвижной бурильной колонне.

Подвод электроэнергии от источ­ника тока (трансформатора) к элек­тробуру осуществляется при помощи двухжильных кабельных секций, раз­мещенных внутри труб, используе­мых в качестве третьего провода.

Скорость и качество проходки скважины определяются основными параметрами режима бурения: осе­вой нагрузкой на долото, частотой вращения долота, количеством и ка­чеством подаваемой на забой промывочной жидкости.

Электробур состоит из специального маслонаполненного асинхрон­ного трехфазного с короткозамкнутым ротором погружного электро­двигателя и шпинделя, служащего для передачи осевой нагрузки и вра­щающего момента долоту.

В бурильных трубах смонтированы двухпроводные кабельные сек­ции с двухконтактным стержнем вверху и двухконтактной муфтой внизу. К токоприемнику подводится трехфазное напряжение. Одна фаза заземляется в токоприемнике, а две другие подключаются к токоподводу в бурильных трубах.

Управление двигателем электробура осуществляется комплектным устройством управления и защиты электробура А7 типа У37Б-83-39А2У2, состоящим из высоко- и низковольтного шкафов, а также шкафа с измерительными приборами. Это устройство предназна­чено для работы от сети переменного тока напряжением до 3 кВ, часто­той 50 Гц с силой номинального тока силовой цепи 160 А, напряжением питания цепей управления 220 В переменного тока частотой 50 Гц.

20. Электромагнитные муфты и тормоза на буровых установках

В приводе буровых установок электромагнитные муфты применяются в качестве электротормоза буровой лебедки, для оперативного соединения приводного вала лебедки с двигателем, сочленения двигателей (в первую очередь внутреннего сгорания) с групповой транс­миссией; в качестве пусковой муфты в приводе лебедки от по­стоянно вращающихся двигателей (синхронных или асинхрон­ных с короткозамкнутым ротором); для оперативного сое­динения бурового насоса с приводом, ограничения момента, передаваемого на ротор, регулирования частоты вращения ро­тора, регулирования числа двойных ходов бурового насоса; для автоматизации подачи долота в процессе бурения. Применение электромагнитных муфт в электроприводе буро­вой лебедки, устраняя скачкообразное изменение момента в про­цессе разгона, обеспечивает плавный и интенсивный разгон при­вода и открывает широкие возможности внедрения в электро­привод лебедки синхронных и асинхронных с короткозамкнутым ротором двигателей. Электропривод ле­бедки с электромагнитными муфтами позволяет значительно по­высить надежность электрооборудования, улучшить условия его эксплуатации, максимально использовать установленную мощ­ность приводных двигателей и соответственно увеличить произ­водительность, уменьшить износ механического оборудования, а также снизить толчки тока и, следовательно, стабилизировать напряжение в питающих линиях. Последнее особенно важно для мощных приводов лебедки буровых установок тяжелого типа. Кроме того, электромагнитные муфты позволяют в наиболь­шей степени осуществить унификацию буровых установок с дизельным и электрическим приводами, относительно просто ре­шить вопросы автоматизации управления приводом лебедки с возможностью форсирования переходных процессов, что обес­печивает повышение производительности подъемных опе­раций. В электроприводе лебедки электромагнитные муфты уста­навливаются между приводными двигателями и трансмиссией. При производстве спуско-подъемных операций приводной дви­гатель работает в режиме постоянного вращения на естествен­ной характеристике. Привод с электромагнитными муфтами обеспечивает непре­рывный переход от натяжения талевой системы к подъему ин­струмента, остановку колонны бурильных труб на заданной вы­соте, полную загрузку приводных двигателей и равномерное рас­пределение нагрузки между ними. Наиболее целесообразным типом вспомога­тельного тормоза буровой лебедки является электромагнитный тормоз. В электромагнитных индукционных и порошковых тормозах вся энергия торможения превращается в тепло, для отвода ко­торого предусматривается водяное или реже воздушное охлаж­дение. Электромагнитные тормоза обычно сочленяются с валом ба­рабана лебедки с помощью шинно-пневматических муфт. Си­стема водяного охлаждения устанавливается рядом или выно­сится за пределы буровой площадки. Станция управления элек­тромагнитным тормозом может быть расположена в любом удобном месте на буровой установке или за ее пределами. Уп­равление тормозом производится с пульта бурильщика и при необходимости может быть связано с рукояткой механического тормоза. Основное преимущество электромагнитных тормозов заклю­чается в возможности плавного регулирования в широких пре­делах тормозного момента, а также в относительной простоте и легкости автоматизации процесса торможения.