Регистрация / Вход
Прислать материал

14.577.21.0054

Аннотация скачать
Постер скачать
Общие сведения
Номер
14.577.21.0054
Тематическое направление
Рациональное природопользование
Исполнитель проекта
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого"
Название доклада
Создание экономичного верхнего электропривода для мобильных буровых установок
Докладчик
Ащеулов Александр Витальевич
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
Создание научно-технической базы, проектирование и изготовление типового образца верхнего электрического привода для мобильных буровых установок грузоподъемностью до 200 тонн и вывод его на рынок.
Актуальность и новизна исследования
Актуальность проекта:
- Буровые установки (БУ) являются для России машинами номер один. От их производительности зависит разработка месторождений нефти и газа, и в конечном счете, возможности буровых компаний в добыче важных для страны энергоносителей, которые, кроме внутреннего потребления, также экспортируются, формируя более чем 50% бюджета страны.
- система верхнего привода (СВП) в последнее время становится наиболее популярным оборудованием при бурении нефтяных и газовых скважин. Этой системой оборудуются как импортные, так и отечественные мобильные буровые установки (МБУ), имеется аналогичное оборудование на стационарных и шельфовых БУ.
Научная новизна выполняемой исследовательской работы:
- способ торможения нагрузочного устройства;
- система воздушного охлаждения электродвигателя верхнего привода буровой установки.
Описание исследования

Основные характеристики полученных результатов в первом полугодии 2016 года:

Исследовательский стенд

- рабочий тормозной момент до 3500 Нм при частоте вращения 800 об/мин;

- характер нагружения – аналогичный троганию и разгону буровой коллоны в забое;

- максимальный тормозной момент 5000 Нм на частотах вращения 50-100 об/мин в течении 5-15 секунд;

- габаритные размеры 4200х4200х2400 мм;

- масса 2325 кг.

Стенд для испытаний в составе СВП

- расчетный тормозной момент 53 кНм;

- расчетная частота вращения 72 об/мин;

- проектные габаритные размеры 9350х4840х8850 мм;

- проектная масса 100 т;

- необходимое электропитание 3×380В, 50Гц и ~ 3×660В, 50Гц.

Программа и методика исследовательких испытаний

- шесть стадий испытаний;

- 20 пунктов программы, включая показатели назначения, безопасности, механические характеристики вращательного привода;

- 15 средств измерений.

Испытания экспериментального образца электропривода (1 очередь)

- диаметр 510 мм, длина 1350 мм , масса 800 кг;

- частота вращения 41,2…960 об/мин (по ТЗ -800 об/мин);

- номинальный крутящий момент 3402 Нм (по ТЗ – 3200 Нм);

- максимальный крутящий момент 4763 Нм (по ТЗ – 5000 Нм);

- индукция в зазоре между ротором и статором 1,612 Тл.

Программа и методика испытаний в составе СВП

- пять стадий испытаний;

- 19 пунктов программы;

- 8 средств измерений плюс штатная система мониторинга СВП на 25 измерительных параметров.

Результаты исследования

Исходя из технических характеристик, нового электропривода, видно, что новый электропривод может конкурировать по этим показателям с гидроприводом  и электроприводами, построенными на асинхронных электромашинах. По сравнению с гидроприводами ожидаются такие же массогабаритные размеры, но должна существенно повыситься надежность. По сравнению с асинхронными электроприводами ожидается снижение на треть массы и габаритных размеров электропривода. Используя новый электропривод на СВП грузоподъемностью 225 тонн, можно на рабочих режимах вращения ротора в 90 об/мин преодолевать в два раза большие нагрузки. За счет того, что механическая характеристика нового электропривода имеет постоянный крутящий момент в широком диапазоне изменения частоты вращения, новая СВП может работать более производительно по сравнению с аналогом, может бурить на больших глубинах бурения и на более прочных грунтах чем ее аналог. Кроме того, у новой СВП расширяется более чем в 2 раза скоростной диапазон вращения ротора, что позволит существенно увеличить производительность на операциях развинчивания и свинчивания буровых труб.

Сравнение ВЭП12-200 с однотипными изделиями зарубежной компании Tesco показывает, что внедрение нового электропривода позволит получить СВП с более лучшими параметрами.

Практическая значимость исследования
Областями применения являются:
- мобильные буровые установки грузоподъемностью от 160 до 200 т.;
- кустовые буровые установки грузоподъемностью от 200 до 320 т.;
- другое грузоподъемное оборудование и агрегаты буровых установок, в т.ч. для капитального ремонта скважин.
Новый электропривод может быть использован на СВЭП 320, в качестве запасных частей и в производстве, вместо иностранного привода, которым комплектуется отечественная СВП.
Одним словом, новые СВП индустриального партнера будут конкурентной продукцией на рынке бурового оборудования.
Возможными потребителями создаваемой продукции предполагаются буровые компании: ООО «КАТОБЬНЕФТЬ» и АО «Сургутнефтегаз», которые являются заказчиками Индустриального партнера проекта АО «ПромТехИнвест» - производителя систем верхнего привода.
С развитием производства электропривода они могут найти широкое применение в различных машинах и других отраслях продукции.
Результаты работы окажут существенное влияние на развитие отечественных конструкций механизмов мобильных и стационарных буровых установок.
Постер

Poster_template_RP.ppt