Поиск

Система трансмиссии буровой установки для добычи нефти представляет собой устройство, передающее энергию от источника питания к различным рабочим машинам, что позволяет подъемным, вращательным, циркуляционным и другим системам буровой установки работать согласованно. Ниже приводится подробное введение в ее состав и характеристики:Ⅰ. КомпонентыРедуктор: используется для снижения скорости вращения и увеличения крутящего момента для удовлетворения требований к скорости вращения и крутящему моменту различных рабочих машин. Например, лебедка требует большого крутящего момента для подъема и опускания бурового инструмента. С помощью редуктора высокая скорость вращения и низкий крутящий момент источника питания могут быть преобразованы в низкую скорость вращения и высокий крутящий момент, требуемые лебедкой.Сцепление: это компонент в системе трансмиссии, используемый для соединения и отключения передачи мощности. Он позволяет рабочей машине взаимодействовать с источником питания, когда это необходимо для получения мощности для работы, а также может отключать питание, когда оно не требуется, для достижения независимой работы или остановки рабочей машины. Распространенные типы включают кулачковые муфты и фрикционные муфты.Муфта: используется для соединения валов различных компонентов, передачи крутящего момента и вращательного движения, а также компенсации погрешностей монтажа и относительных смещений между валами. Например, при соединении валов источника питания и редуктора, а также редуктора и рабочей машины муфта может обеспечить эффективную передачу мощности и адаптироваться к незначительной деформации и смещению валов во время работы оборудования.Приводной вал: Это важный компонент для передачи мощности, обычно изготавливаемый из высокопрочной стали, и используется для передачи крутящего момента и вращательного движения между различными компонентами. Приводной вал должен иметь достаточную прочность и жесткость, чтобы выдерживать огромный крутящий момент и изгибающий момент во время процесса передачи.Цепь и шестернякет для установки для капитального ремонта скважин: В трансмиссионной системе некоторых нефтяных буровых установок для передачи мощности используются цепи и звездочки. Цепь надевается на звездочку, а вращение звездочки приводит цепь в движение, тем самым передавая мощность от одного компонента к другому. Цепной привод имеет преимущества высокой эффективности передачи и может адаптироваться к относительно большому межосевому расстоянию.Устройство ременного привода: Обычно состоит из bклиновые ремни и шкивы, он передает мощность через силу трения между ремнем и шкивами. Ременной привод имеет характеристики плавной передачи, буферизации и поглощения вибрации, а также защиты от перегрузки. Он часто используется в деталях, где требования к точности передачи не высоки и необходима определенная степень гибкой передачи.Ⅱ. Режимы передачиНа реальных нефтяных буровых установках обычно применяется составная система трансмиссии, объединяющая несколько режимов трансмиссии, в зависимости от таких факторов, как тип буровой установки, условия работы и требования к производительности, чтобы в полной мере использовать преимущества различных режимов трансмиссии и соответствовать сложным требованиям операций по бурению нефтяных скважин.Механическая система трансмиссииСостав и функции компонентовЗубчатая передача: состоит из зацепляющихся шестерен, передает мощность и движение посредством зацепления зубьев шестерен. Может достигать большого передаточного отношения, имеет высокую эффективность передачи, компактную конструкцию и надежную работу. Часто используется в таких компонентах, как коробки передач и раздаточные коробки, чтобы соответствовать требованиям к скорости вращения и крутящему моменту различных рабочих машин.Цепная передача: состоит из цепи и звездочек, цепь надевается на звездочки, а вращение звездочек приводит цепь в движение, тем самым передавая мощность другим компонентам. Подходит для передачи между двумя валами с относительно большим межосевым расстоянием, может адаптироваться к суровым условиям работы и имеет относительно высокую эффективность передачи. Например, приводная часть лебедки буровой установки может использовать цепную передачу.Ременной привод: Обычно состоит из ремня и шкивов, он полагается на силу трения между ремнем и шкивами для передачи мощности. Он имеет преимущества плавной передачи, буферизации и поглощения вибрации, а ремень будет скользить по шкиву, играя защитную роль при перегрузке. Он часто используется в трансмиссии вспомогательного оборудования буровой установки, где требования к точности передачи невысоки и необходима определенная степень гибкости трансмиссии.Характеристики: Механическая система трансмиссии имеет высокую эффективность трансмиссии, надежную работу, может передавать большой крутящий момент и мощность, имеет относительно простую конструкцию и низкие затраты на техническое обслуживание. Однако передаточное отношение фиксировано, гибкость плохая, имеется много компонентов, а требования к установке и отладке относительно высоки.Гидравлическая система трансмиссииСостав и функции компонентовГидротрансформатор: Это основной компонент гидравлической трансмиссионной системы, в основном состоящий из центробежный рабочее колесо насоса, турбина и направляющее колесо. Рабочее колесо насоса соединено с источником питания и преобразует механическую энергию в кинетическую энергию жидкости; турбина соединена с рабочей машиной и преобразует кинетическую энергию жидкости в механическую энергию для вывода; направляющее колесо играет роль изменения направления потока жидкости и увеличения крутящего момента. Гидротрансформатор может автоматически изменять выходной крутящий момент и скорость вращения в различных рабочих условиях, что позволяет буровой установке иметь хорошую адаптивность.Гидравлический насос: преобразует механическую энергию в гидравлическую, подает масло под высоким давлением в гидравлическую трансмиссионную систему и приводит в действие исполнительные компоненты, такие как гидротрансформатор и гидравлический двигатель.Гидравлический двигатель: преобразует гидравлическую энергию в механическую и используется для привода рабочих машин буровой установки, таких как лебедки и йe бурение нефтяных скважин поворотный стол. Гидравлический двигатель имеет хорошие характеристики регулирования скорости и большую выходную мощность крутящего момента.Характеристики: Гидравлическая система трансмиссии имеет хорошую защиту от перегрузки. Когда рабочая машина сталкивается с перегрузкой, гидротрансформатор автоматически проскальзывает, чтобы защитить оборудование от повреждения. В то же время она имеет бесступенчатую регулировку скорости, может плавно регулировать скорость вращения и крутящий момент в соответствии с требованиями работы, а также обладает сильными возможностями буферизации и поглощения вибрации, что может сделать запуск и работу буровой установки более стабильными. Однако эффективность трансмиссии гидравлической системы трансмиссии относительно низкая, особенно при низких нагрузках, а структура системы сложна и требует высоких затрат на техническое обслуживание.Система электропередачиСостав и функции компонентовГенератор: преобразует механическую энергию в электрическую и обеспечивает источник питания для системы электропередачи. Обычно он приводится в действие дизельным двигателем или другими источниками питания для генерации трехфазного переменного тока.Электродвигатель: преобразует электрическую энергию в механическую и приводит в действие каждую рабочую машину буровой установки. В зависимости от различных рабочих требований можно выбирать различные типы и мощности электродвигателей. Например, двигатели постоянного тока имеют хорошие характеристики регулирования скорости, а двигатели переменного тока с переменной частотой имеют преимущества высокой эффективности, энергосбережения и широкого диапазона регулирования скорости.Преобразователь частоты: используется для регулировки частоты питания двигателя переменного тока, тем самым достигая бесступенчатого регулирования скорости двигателя. Изменяя выходную частоту преобразователя частоты, можно точно контролировать скорость вращения двигателя, чтобы соответствовать требованиям различных рабочих условий во время процесса бурения.Система управления: включает в себя различные электрические компоненты, контроллеры, датчики и т. д. и используется для контроля, управления и защиты системы электропередачи. Она может выполнять такие операции, как запуск, остановка, регулирование скорости, прямое и обратное вращение двигателя, и в то же время контролировать такие параметры, как напряжение, ток и температура системы. При возникновении нештатной ситуации она своевременно примет защитные меры для обеспечения безопасной работы системы.Характеристики: Система электропередачи имеет высокую эффективность передачи, хорошую производительность регулирования скорости, может достигать точного управления скоростью и крутящим моментом, легко реализует автоматизацию и интеллектуальное управление, может повышать эффективность и качество буровых работ. Кроме того, система электропередачи работает стабильно, имеет низкий уровень шума и мало загрязняет окружающую среду. Однако система электропередачи требует надежного электропитания, предъявляет высокие требования к стабильности электросети, а инвестиционные затраты на оборудование относительно велики.Композитная система трансмиссииСостав и формы: Композитная система трансмиссии представляет собой систему трансмиссии, которая объединяет несколько режимов трансмиссии, таких как механическая трансмиссия, гидравлическая трансмиссия и электрическая трансмиссия. Обычные композитные формы трансмиссии включают механико-гидравлическую композитную трансмиссию, механико-электрическую композитную трансмиссию и гидро-электрическую композитную трансмиссию и т. д. Например, на некоторых крупных нефтяных буровых установках механико-гидравлический композитный режим трансмиссии дизельного двигателя-трансформатора-коробки передач может быть принят для привода лебедки, используя хорошую адаптивность преобразователя крутящего момента и высокую эффективность зубчатой ​​передачи для удовлетворения рабочих требований лебедки; в то же время электрический режим трансмиссии принят для привода роторного стола, чтобы достичь точного регулирования скорости и управления роторным столом.Характеристики: Композитная система трансмиссии может в полной мере использовать преимущества различных режимов трансмиссии, выбирать соответствующие режимы трансмиссии в соответствии с характеристиками и требованиями к условиям работы различных рабочих машин буровой установки, тем самым улучшая общую производительность и адаптивность буровой установки. Она может обеспечить надежность и эффективность трансмиссии буровой установки, достигая при этом лучших показателей регулирования скорости и уровня автоматизации управления. Однако структура системы сложна, а проектирование, установка и обслуживание более трудны.

The подъемные шкивы являются важной частью подъемной системы нефтяных буровых установок. шкивы кронблока и талевого блока совместно образуют блок шкивов, который соединен с лебедкой через тросы. Используя принципы блока шкивов для экономии силы и изменения направления силы, подъем и опускание буровых инструментов достигаются для удовлетворения потребностей операций по бурению нефтяных скважин. Ниже приведено соответствующее введение:Ⅰ. Структура и принципСтруктура: Подъемный шкив обычно состоит из таких частей, как корпус шкива, подшипники, шкивный вал, и канавка для каната. Корпус шкива обычно изготавливается из высокопрочной легированной стали или литой стали, чтобы выдерживать огромные нагрузки. Подшипники устанавливаются на валу, чтобы шкив мог гибко вращаться. Канавка для каната используется для размещения троса, а ее форма и размер соответствуют тросу, чтобы гарантировать, что трос не выскочит из канавки во время работы.Принцип: Шкивы кронблока и талевого блока образуют блок шкивов, который соединен с лебедкой посредством стальных канатов. При подъеме барабан лебедки наматывает стальной канат, и посредством действия блока шкивов, крюк для буровой установки и буровой инструмент поднимается. При спуске буровой инструмент опускается под действием собственного веса, а скорость спуска крюка регулируется тормозным механизмом и вспомогательными тормозами лебедки.Ⅱ.ФункцииЭкономия силы: благодаря комбинации шкивного блока можно добиться усиления силы, что позволяет лебедке поднимать или опускать более тяжелые буровые инструменты с меньшим усилием, что снижает требования к мощности и движущей силе лебедки.Изменение направления силы: изменяет направление тягового усилия троса с горизонтального направления лебедки на вертикальное направление, адаптируясь к требованиям подъема и опускания бурового инструмента, и может передавать усилие в требуемое положение.Повышение эффективности подъема: согласованная работа нескольких шкивов увеличивает количество витков навивки троса, снижает износ троса, а также повышает устойчивость и надежность подъемной системы, тем самым повышая эффективность буровых работ.Ⅲ. Шкивы кронблокаРасположение и функция: Устанавливается наверху вышки, представляет собой набор фиксированных шкивов и является самой высокой точкой всей подъемной системы. Его основная функция — изменять направление троса и передавать тяговое усилие лебедки на талевый блок и буровые инструменты для подъема и опускания буровых инструментов. Обычно имеется большое количество шкивов кронблока, а количество и размер шкивов варьируются в зависимости от модели буровой установки и грузоподъемности.Конструктивные особенности: шкивы кронблока обычно состоят из нескольких шкивов, которые устанавливаются на общей раме или валу колеса. Количество шкивов определяется в соответствии с глубиной бурения, весом подъема и требованиями к конструкции системы. Обычные конфигурации включают 3 колеса, 4 колеса, 5 колес и т. д. Шкивы, как правило, изготавливаются из высокопрочной легированной стали, чтобы выдерживать огромные тяговые усилия и износ. Их поверхности подвергаются специальной обработке, такой как закалка и хромирование, для повышения твердости и износостойкости, а также снижения износа троса. Подшипники шкивов представляют собой высокопроизводительные подшипники качения, которые могут выдерживать большие радиальные и осевые нагрузки, обеспечивают гибкое вращение шкивов и снижают сопротивление трения.Принцип работы: Когда лебедка тянет шкив кронблока через трос, шкив вращается вокруг вала. Благодаря фиксированному положению в верхней части вышки направление троса изменяется, что позволяет вертикально соединить трос с талевым блоком вниз, преобразуя горизонтальное тяговое усилие лебедки в вертикальное тяговое усилие для подъема бурового инструмента.Ⅳ. Шкивы талевого блокаРасположение и функция: шкивы талевого блока расположены под кронблоком и являются подвижными шкивами. Они соединены с кронблоком посредством тросов, а также соединены с крюком, который в свою очередь подвешивает буровые инструменты. Функция шкивов талевого блока заключается в том, чтобы взаимодействовать с шкивами кронблока для совместного выполнения операций подъема, опускания и подвески буровых инструментов. В то же время во время процесса подъема они разделяют тяговое усилие троса, уменьшая нагрузку, прилагаемую к одному шкиву.Конструктивные особенности: Конструкция шкивов талевого блока похожа на конструкцию шкивов кронблока, и они также представляют собой блок шкивов, состоящий из нескольких шкивов. Материал, процесс изготовления и метод обработки поверхности его шкивов в основном такие же, как у шкивов кронблока, чтобы соответствовать тем же требованиям прочности и износостойкости. Конструкция рамной конструкции талевого блока должна учитывать соединение с крюком и общую устойчивость, чтобы обеспечить плавную работу во время подъема и опускания бурового инструмента и уменьшить тряску и раскачивание.Принцип работы: В процессе бурения трос проходит вокруг шкива кронблока и шкива талевого блока, образуя замкнутую систему. Когда лебедка тянет трос, шкив кронблока и шкив талевого блока вращаются одновременно. Поскольку талевый блок может двигаться вверх и вниз по направляющим рельсам вышки, он может приводить в движение крюк и буровые инструменты для перемещения в вертикальном направлении. В процессе подъема между кронблоком и шкивами талевого блока образуются несколько канатных прядей, и каждая канатная прядь разделяет часть веса буровых инструментов, тем самым уменьшая тяговое усилие, прикладываемое каждым шкивом, и повышая безопасность и надежность всей подъемной системы.Ⅴ. Чтобы выбрать подходящие шкивы кронблока и талевого блока для конкретных операций по бурению нефтяных скважин, необходимо всесторонне рассмотреть следующие многочисленные факторы: Глубина бурения: Глубина бурения напрямую влияет на требуемую подъемную силу и длину троса. В общем, чем больше глубина, тем больше требуемая подъемная сила, и следует выбирать шкивы с большей несущей способностью. В то же время размер шкива может также потребоваться больше, чтобы вместить более длинный трос. Например, для сверхглубокого бурения скважин могут потребоваться шкивы большого диаметра и высокой прочности, чтобы соответствовать требованиям подъема.Подъемный вес: Точно рассчитайте максимальный подъемный вес, включая буровой инструмент, обсадные трубы, буровой раствор и т. д. Выберите шкивы, которые могут выдержать соответствующую нагрузку в соответствии с этим весом. Обычно номинальная нагрузка шкива должна быть в 1,2–1,5 раза больше максимального подъемного веса, чтобы обеспечить запас прочности. Например, если максимальный подъемный вес составляет 200 тонн, номинальная нагрузка шкива должна быть между 240 и 300 тоннами.Технические характеристики троса: Различные технические характеристики тросов должны соответствовать шкивам соответствующих размеров и форм канавок. Диаметр канавки троса шкива должен соответствовать диаметру троса. Как правило, диаметр канавки троса на 1-2 мм больше диаметра троса, чтобы трос мог быть хорошо вставлен в канавку троса и уменьшить износ и скольжение. В то же время грузоподъемность троса шкива также должна соответствовать требованиям к длине троса при бурении.Рабочая среда: Если буровые работы проводятся в особых рабочих условиях, таких как высокая температура, высокая влажность, коррозионная среда или на море, необходимо выбирать шкивы с соответствующими защитными характеристиками. Например, на морских платформах шкивы должны иметь хорошую коррозионную стойкость, и можно использовать материалы из нержавеющей стали или шкивы, обработанные антикоррозионным покрытием. В высокотемпературных средах следует выбирать подшипники и смазочные материалы, устойчивые к высоким температурам, чтобы обеспечить нормальную работу шкивов.Скорость сверления: Более высокая скорость сверления приведет к тому, что шкив будет выдерживать большее воздействие и износ. Поэтому необходимо выбирать шкивы с гибким вращением и хорошей износостойкостью. Шкивы могут быть изготовлены с использованием высокоточных подшипников и высококачественных износостойких материалов для соответствия требованиям высокоскоростного сверления.Пространство вышки: Размер пространства вышки ограничивает размер кронблока и талевого блока и, таким образом, влияет на выбор шкивов. В соответствии с высотой, шириной и несущей способностью вышки выберите шкивы соответствующего размера и конструкции, чтобы гарантировать, что они могут быть разумно установлены и эксплуатироваться внутри вышки, не вызывая чрезмерной нагрузки на вышку.Экономия: Исходя из требований буровой операции, рассмотрите стоимость, срок службы и стоимость обслуживания шкивов. Выбирайте шкивы с высокой эффективностью затрат, чтобы снизить общую стоимость буровой операции. Например, хотя некоторые импортные высококачественные шкивы стоят дороже, они имеют более длительный срок службы и лучшую производительность и могут быть более экономичными в долгосрочной перспективе. В то время как некоторые отечественные шкивы имеют относительно низкую цену и могут быть приоритетными, если они могут соответствовать требованиям операции.Бренд и качество: выбирайте шкивы известных брендов с надежным качеством, чтобы гарантировать их производительность и безопасность. Шкивы известных брендов обычно проходят строгий контроль качества и сертификацию, обладают лучшей стабильностью и надежностью и могут снизить количество несчастных случаев при бурении и простоев, вызванных поломками шкивов. Вы можете обратиться к опыту использования и оценкам других операторов бурения, чтобы выбрать подходящие бренды и модели.Ⅵ. Техническое обслуживаниеЕжедневный осмотр: Перед началом и после каждого рабочего дня проверяйте, нет ли трещин, износа и деформации на поверхности шкива, легко ли он вращается и правильно ли расположен трос в канавке.Регулярная смазка: выберите подходящую смазку. В соответствии с инструкцией по эксплуатации оборудования и фактической рабочей ситуацией смазывайте каждые 100–200 рабочих часов или раз в неделю. При впрыскивании масла убедитесь, что смазка полностью заполнила подшипник и детали цапфы.Чистка и обслуживание: Регулярно удаляйте загрязнения, такие как масляные пятна, пыль и буровой раствор с поверхности шкива. Регулярно разбирайте и чистите шкив, очищайте внутренние масляные пятна и загрязнения, высушите его, а затем соберите его и добавьте смазку.Регулярное обнаружение и калибровка: Используйте профессиональные измерительные инструменты для регулярного измерения размеров канавки каната шкива и ступицы, следите за износом и вовремя заменяйте шкив, когда величина износа достигает предельного значения. Регулярно калибруйте блок шкива короны и блок шкива талевого блока, чтобы убедиться, что все шкивы находятся в одной плоскости, а горизонтальность и перпендикулярность шкивов соответствуют требованиям.