Модернизация буровой лебедки ЛБУ-JC50DB«Хунхуа СНГ» и ЛБУ-1500-Курсовая работа-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин

1.3 Сравнительная характеристика применяемого оборудования в составе основных комплексов буровой установки.
В обоих буровых установках зарекомендовали производители оборудования зарубежных фирм в таких комплексах как циркуляционный оснащенных очистным оборудованием для очистки бурового раствора всемирно известными производителями фирм Derrick и Mi Swaco (вибросита, сито-конвейер, ситогидроциклонная установка, центрифуги, дегазатор, система шламоудаления),а так же применение в качестве силового привода верхний привод компании National Oilwell Varco в частности TDS-11SA.
1.3.1Буровые лебедки JC50DB и ЛБУ-1500-ЭТ3.

Буровая лебедка JC50DB.

Назначение и область применения:
Лебедка JC50DB (КНР) является одним из основных узлов буровой установки серии DBS, и предназначена для подъема и спуска вышки, бурильного инструмента, спуска обсадных колонн, а также проведение иных технологических операций, сопровождающих процесс строительства и эксплуатации скважин. Лебедка состоит из четырех частей: электродвигатель, редуктор, рама лебедки и вспомогательное приводное устройство.
Лебедка JC50DB спроектирована в соответствии с требованиями, предусмотренными в нормах SY/T5523 «Лебёдка, предназначенная для нефтяной буровой установки».
Основные детали лебедки спроектированы в соответствии со стандартами API Spec 7k «Нормы бурового оборудования».
Конструкция лебёдки, основные узлы и системы.
Два электродвигателя с частотным преобразователем переменного тока мощностью 600кВт синхронно приводят во вращение вал барабана через цилиндрический редуктор. Вращение лебёдки может регулироваться бесступенчато. На лебёдке установлен вспомогательный привод лебедки. Лебёдка снабжена устройством гидравлического дискового торможения.[]

БУРОВЫЕ ЛЕБЕДКИ СЕРИИ ЭТ
В данное время фирма «Уралмаш - Буровое оборудование» ОАО «Уралмаш» перешла на производство буровых лебедок серий ЭТ и АЧР.
Лебедки ЭТ представляют ряд агрегатов (диапазон ряда по грузоподъемности от 160 до 500т), однотипных по кинематической схеме и конструктивному исполнению и имеющих электропривод постоянного тока. Они выполняются с одним или двумя двигателями и имеют трансмиссии с двумя зубчатыми передачами с дистанционным управлением, при этом обеспечивается подъем крюка на «быстрой» и «медленной» скоростях.
Рама лебедки и корпус трансмиссии размещены на единой сварной металлоконструкции, а подъемный вал лебедки и выходной вал зубчатой трансмиссии объединены в один узел.

Лебедки серии АЧР по грузоподъемности имеют тот же диапазон, но отличаются односкоростной передачей трансмиссии и электроприводом переменного тока с частотным регулированием. Эти особенности дают существенные преимущества лебедок АЧР по сравнению с лебедками серии ЭТ, благодаря простоте, надежности, компактности и более высокой производительности.[Каталог урал ]

Рисунок 1.7-буровые лебедки серии АЧР[макушкин ]


Конструктивные особенности:
•рама и корпус зубчатой трансмиссии – одно целое;
•подъемный вал лебедки является выходным валом зубчатой трансмиссии;
•торможение лебедки - основным приводным двигателем;
•двух- и односкоростная трансмиссия;
•дисковый тормоз из двух дисков для фиксации барабана в неподвижном состоянии;
•две системы управления тормозом – рабочая и аварийная;
•барабан с нарезкой типа «Lebus» под канат (защитные реборды с кольцевыми накладками из износостойкой стали);
•простота устройства;
•компактность;
•отсутствие в конструкции традиционных конструктивных элементов (цепной передачи, шинно-пневматических муфт, электромагнитного и
гидродинамического тормозов, ленточного тормоза, рукоятки управления тормозом);
•дистанционное управление.
Преимущества:
•значительно меньшая масса по сравнению с лебедками с цепной трансмиссией;
•“тихая” и “быстрая” скорости на подъемном валу за счет зубчатой трансмиссии:
-“быстрая” скорость - для подъема и спуска бурильной колонны и порожнего элеватора,
-“тихая” скорость для работы с обсадной колонной и ликвидации аварий;
•многофункциональный привод:
-подъем и регулируемый спуск бурильных и обсадных колонн, порожнего элеватора до полной остановки и удержания в неподвижном состоянии;
-регулируемая подача долота на забой в режиме регулятора подачи долота;[Каталог]

3.Техническое предложение
3.1Обоснование применения модели буровой лебедки JC50DB«Хунхуа СНГ» в составе БУ 5000/320 ЭК-БМЧ.
Исходя из сравнения технических характеристик и конструктивных особенностей применяемого оборудования на установках отечественного и китайского производства, главное отличие заключается в применении буровых лебедок в спуско-подъемном комплексе буровой установки.
Отечественная буровая лебедка ЛБУ -1500-эт3 значительно превышает по массе и габаритным размерам своего конкурента, лебедку JC 50 DB (КНР) имея по грузоподъемности схожие характеристики.
Проводя патентно-информационный обзор существующих кинематических схем полезных моделей буровых лебедок ,пришел к выводу что все проектируемые схемы направленны на снижение массы оборудования и упрощение кинематических связей.
В дипломном проекте предполагается некоторые мероприятия, которые направленны на уменьшение массы транспортируемого оборудования и габаритных размеров. В частности на основе существующей лебедки зарубежного производства с частотным регулированием. Имеющей достаточно большой опыт практического применения в составе буровой установки. Предлагается заменить лебедку применяемой на БУ 5000\320 (« УралМаш»)и установить в качестве силового привода электродвигатели переменного тока завода «Кранрос» типа AFD423MA6 . Цель модернизации упростить кинематическую схему со снижением металлоемкости изделия, повышение конкурентоспособности отечественных установок на мировом рынке.



3.2 Общие характеристики и функциональное описание электродвигателя AFD 423MA6 завода «Кранрос»
Компания Кранрос (г. Челябинск), специализирующаяся на разработке и производстве электродвигателей для частотно-регулируемых электроприводов, успешно провела испытания низковольтного частотно-регулируемого асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором, открывающего линейку мощностей от 500 до 1250 кВт.
Новейшая серия электродвигателей AFD предназначена для приводов механизмов буровых установок (лебедок, насосов и роторов), компрессоров, вентиляторов и эксгаустеров.
Ключевые особенности низковольтных асинхронных двигателей серии AFD:
- предназначены для привода главных механизмов буровых установок: буровой лебедки, бурового насоса, привода лебедки и привода ротора при питании от преобразователей частоты.
- совместно с преобразователем частоты имеют высокие технико-экономические показатели, обеспечивают высокие энергетические характеристики (высокий КПД), плавное и качественное управление технологическим процессом, просты в эксплуатации, обладают повышенной надежностью.
- спроектированы для применения с преобразователем частоты и поэтому имеют специальную пазовую зону и обмотку статора, позволяющие обеспечить высокую перегрузочную способность.
- имеют высокую надежность подшипниковых узлов за счет применения усиленного роликового подшипника на приводном и изолированного шарикоподшипника на не приводном конце вала.
- по заказу изготавливаются во взрывозащищенном исполнении 2ExeІІТЗ
- комплектуются датчиком скорости (энкодером), датчиками температурной защиты (Pt100 или PTC), антиконденсатными нагревателями статорной обмотки и энкодера.
- стоимостьэлектродвигателейсерии AFD значительно ниже импортных аналогов.
- электродвигатели, по согласованию с заказчиком, могут быть выполнены с габаритными и установочно-присоединительными размерами отличными от представленных в каталоге.