Електропривод ротора

В залежності від способу обертового буріння змінюються вимоги, які висуваються до електропривода ротора. Якщо при бурінні заглибними двигунами ротор використовується в основному для виконання допоміжних операцій, то при роторному бурінні через ротор передається основна операція – обертання долота.

Режим роботи двигуна ротора – тривалий, а потужність , яку він повинен розвивати в процесі буріння, можна виразити формулою:

,

де - потужність, яка затрачується безпосередньо на буріння (включаючи втрати тертя долота);

- потужність, яка необхідна для покриття втрат в буровій установці (сума втрат в поверхневому обладнанні і на тертя колони бурових труб об стінки свердловини й рідину, а також втрати на вібрацію колони).

Значення потужності може бути орієнтовно визначено по питомій витраті потужності на 1 см² площі вибою, яку можна прийняти в залежності від грунту 35¸150 . Для практичних розрахунків часто приймають = = 100 кВт.

Потужність при роторному бурінні складає до 80 % потужності, яка споживається приводним двигуном. Для її розрахунку користуються формулами Плюща і Федорова, які були отримані в результаті обработки експериментальних даних:

- формула Плюща;

- формула Федорова,

де , , - коефіцієнти, які характеризують тип наземного обладнання (приводяться в довідникових даних на обладнання);

ω - кутова швидкість обертання.

При роторному бурінні привод ротора повинен мати м’яку механічну характеристику, по можливості мінімальний момент інерції і обмежений максимальний момент. При заклинюванні долота, коли низ колони бурових труб стає нерухомим, а ротор продовжує обертання, закручуючи труби, момент двигуна може досягти максимальної величини. Для обмеження механічних напруг в трубах й захисту їх від поломок необхідно обмежувати момент, що передається від двигуна до ротора. Це досягається застосуванням двигунів з невеликою перевантажувальною здатністю λ або використанням в приводі ротора датчиків обмеження моменту.

В більшості бурових установок застосовується груповий привод лебідки і ротора. Приводна потужність лебідки значно більше приводної потужності ротора, тому при роторному бурінні приводні двигуни виявляються недовантаженими. В деяких приводних установках передбачений індивідуальний привод ротора.

Безступінчасте регулювання частоти обертання ротора при бурінні глибоких свердловин може забезпечити збільшення механічної швидкості буріння до 30%. Діапазон регулювання частоти обертання, визначений техніко-економічним розрахунком, складає 5:1 – 7:1. Регулювання частоти обертання доцільно виконувати при постійному моменті.

Оскільки за допомогою ротора виконуються аварійні і деякі допоміжні роботи, привод ротора повинен мати оперативний реверс.

Дата добавления: 2015-10-23