Поиск

Силовое оборудование буровой установки является основным устройством, обеспечивающим энергией всю буровую систему. В настоящее время основные типы источников питания делятся на две основные категории: дизельные и электрические, а в некоторых сложных ситуациях используется гибридный режим питания.Ⅰ. Мощность дизельного двигателяДизельные двигатели являются традиционным основным источником энергии для наземных буровых установок. Они вырабатывают механическую энергию путём сгорания дизельного топлива, которая затем распределяется по различным рабочим агрегатам через систему трансмиссии.Основные преимуществаВысокая степень независимости: устройство не зависит от внешней электросети и может работать автономно в условиях отсутствия электросети, например, в дикой местности и пустынях, обладая широкими возможностями адаптации.Высокая плотность мощности: мощность одного агрегата может достигать 1000–3000 кВт, что позволяет удовлетворить высокие требования к нагрузке глубоких и сверхглубоких скважин.Высокая скорость запуска: он может быстро запускаться и останавливаться в аварийных ситуациях (например, при выбросе из скважины или прихвате трубы), время реагирования составляет менее 30 секунд, что гарантирует безопасность эксплуатации.Ключевое оборудованиеОсновной дизельный двигатель: В основном V-образные 12-цилиндровые / 16-цилиндровые четырехтактные дизельные двигатели, оснащенные системой турбонаддува для адаптации к суровым условиям, таким как большая высота и высокие температуры.Дизель-генераторная установка: обеспечивает подачу низковольтного питания (например, для систем управления, освещения и оборудования по очистке бурового раствора) для вспомогательных систем буровой установки и обычно работает совместно с основным дизельным двигателем.Применимые сценарииУдаленные наземные нефтяные месторождения, бурение в пустыне/на плато, капитальный ремонт скважин и другие сценарии без стабильного электроснабжения.Ⅱ. ЭлектроэнергияЭлектроэнергетика является основным направлением развития современных буровых установок, заменяя традиционные дизельные двигатели по схеме «питание от электросети + электропривод».Основные преимуществаНизкое энергопотребление и низкий уровень загрязнения: по сравнению с дизельными двигателями, энергопотребление снижено на 15–25%, а выбросы отработавших газов отсутствуют, что соответствует экологическим нормам. Подходит для использования в экологически уязвимых районах, таких как прибрежные зоны и пригороды.Высокая точность управления: используются двигатели с регулируемой частотой вращения (например, синхронные двигатели с постоянными магнитами, асинхронные двигатели), которые могут осуществлять точную регулировку параметров бурения (таких как нагрузка на долото и скорость вращения), улучшая качество ствола скважины.Низкие затраты на обслуживание: двигатель имеет простую конструкцию, в нём отсутствуют такие уязвимые детали, как поршни и клапаны, как в дизельных двигателях. Годовые затраты на обслуживание снижаются на 30–40%, а срок службы увеличивается до 15–20 лет.Ключевое оборудованиеПреобразователь частоты высокого напряжения: преобразует электроэнергию высокого напряжения из электросети в электропитание переменной частоты для управления скоростью двигателя, выступая в качестве «ядра управления» электроэнергетической системы.Приводной двигатель: разделен на двигатели поворотного стола (привод вращения бурильной колонны), двигатели буровых насосов (привод бурового раствора) и подъёмные двигатели (привод талевого блока для спускоподъемных операций). Мощность отдельных агрегатов варьируется от 500 до 2000 кВт и подбирается в зависимости от нагрузки.Аварийный генератор: резервный источник питания на случай отключения электроэнергии в электросети, обычно представляющий собой комбинацию небольшого дизельного двигателя и генератора, обеспечивающий бесперебойную работу ключевого оборудования, такого как противовыбросовые превенторы и грязевые насосы.Применимые сценарииМорские буровые платформы, крупные буровые установки на суше, охваченной электросетями, а также бурение в экологически уязвимых районах (например, прибрежные зоны, пригородные зоны).Ⅲ. Гибридная мощностьГибридная энергетика сочетает в себе преимущества дизельного и электрического двигателей. Наиболее распространённым вариантом является система «дизельный двигатель + аккумуляторная батарея», которая в основном используется в условиях больших колебаний нагрузки (например, при чередовании спускоподъёмных работ и бурения).Принцип работыВо время буровых работ с низкой нагрузкой (например, при спускоподъемных операциях) дизельный двигатель приводит в действие генератор для зарядки аккумуляторной батареи; во время работ с высокой нагрузкой (например, при циркуляции бурового раствора под высоким давлением) аккумуляторная батарея и дизельный двигатель подают электроэнергию совместно, что снижает колебания нагрузки дизельного двигателя и снижает расход топлива.Основное преимуществоРасход топлива снижается на 20–30 % по сравнению с чисто дизельными двигателями, а износ, вызванный частыми пусками и остановками дизельного двигателя, сокращается, что продлевает срок службы оборудования.Применимые сценарииБурение глубоких скважин на суше, капитальный ремонт скважин и другие сценарии с частыми колебаниями нагрузки.4. Точки обслуживанияДля дизельных двигателей1. Регулярно проверяйте уровень масла в двигателе и состояние фильтрующего элемента дизельного двигателя, чтобы предотвратить износ форсунок, вызванный загрязнениями.2. Заменяйте моторное масло и элемент воздушного фильтра каждые 200 часов, чтобы предотвратить влияние высокотемпературных отложений углерода на выходную мощность.3. В холодных условиях используйте незамерзающее дизельное топливо и добавьте антифриз в бак для воды.Для электроэнергии1. Регулярно очищайте вентилятор охлаждения преобразователя частоты и обмотки двигателя, чтобы предотвратить перегрев, вызванный пылью.2.Ежемесячно проверяйте сопротивление изоляции двигателя, чтобы избежать коротких замыканий из-за влаги.3.После отключения электроснабжения проверьте емкость аккумуляторной батареи аварийного генератора, чтобы обеспечить нормальное реагирование на аварийные ситуации.