<<
>>

2.6.5. Влияние типа привода буровой установки на энергетические затраты при СПО

В процессе подъема практический интерес представляет знание закономерности изменения мощности расходуемой в разные периоды подъема.

При установившейся скорости подъема величина требуемой мощности и затраты энергии обусловлены весом поднимаемого груза, его скоростью и к.п.д.

системы и практически не зависят от типа привода (кроме к.п.д.).

В период же разгона энергетические параметры (затраты) обусловлены инерционностью системы, ускорениями, временем разгона и существенно зависят от типа привода.

На рис. 2.24 показана зависимость используемой мощности при разгоне бурильной колонны из N свечей на один подъем от числа свечей на крюке, определенная по формуле (2.35).

| 200 -100 -

0 -\ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Число свечей на ижже N

Рис. 2,24. Зависимость используемой мощности при разгоне колонны из N свечей на один подъем от числа свечей на крюке (буровые установки

БУ 2500-Эа ЭУ, ЛГУ)

Как видно из данных рисунка, закономерность изменения используемой мощности при разгоне С ПК с дизельгидравлическим приводом существенно отличается от двух остальных, что объясняется особенностями характеристики ТТК. и его к.п.д.

На рис. 2.25-2.28 представлены зависимости энергозатрат в периоды разгона, установившегося движения и суммарные энергозатраты на один подъем и за цикл бурения скважины бурильной колонной из N свечей, расчитанные по формулам (2.37), (2.38), (2.47) и (2.48).

Как видно из данных рис 2.25, тип привода существенно влияет на энергозатраты в период разгона.

я?

Энергозатраты БУ 2500-ЭП в период разгона растут от 0.6 кВт*ч до ~1 кВт*ч при подъеме бурильной колонны с числом свечей от 1 до 27, т.е.

при одной н той же максимальной скорости подъема, далее энергозатраты уменьшаются в 2 раза с уменьшением скорости подъема (при подъеме на высшей скорости бурильной колонны с числом свечей от 28 до 78). В дальнейшем при переходе на первую скорость подъема с увеличением нагрузки на крюке энергозатраты изменяются незначительно.

В случае же привода ЭУ, минимальное значение энергозатрат в период разгона имеет место при подъеме минимальной нагрузки на каждой скорости, с увеличением нагрузки растут и энергозатраты.

Аналогичная зависимость имеет место также и в случае поивода ДГУ с более широким диапазоном регулирования.

Энергозатраты на установившееся движение при одном подъеме колонны С ПК с разным приводом представлены на рис. 2.26. Как видно из рисунка, они имеют примерно одинаковые закономерности изменения, обусловлены нагрузкой, установившейся скоростью, временем подъема и общим к.п.д.

V

18 -16 14 12

Суммарные энергозатраты на один

подъем при установившемся

движении, кВт*ч:

ДГУ- 925.7 рац./ 916.1 макс

ЭУ-700.2

ЭП-441.1

ДГУ макс

ДГУрац.

ЭУ

со

о. о

X

о

I

6 4

2 -I

ЭП

І I ) І і І I

10 20 30 40 50 60 70

Число свечей на крюке. N

80

і

90

100

Рис. 2.26. Зависимость энергозатрат на установившееся движение колонны из N свечей (на один подъем) от числа свечей на крюке (буровые установки

БУ 2500-ЭП, ЭУ, ДГУ)

Как видно из рис. 2.27, закономерность изменения суммарных энергозатрат на один подъем бурильной колонны подъемными комплексами с разными типами привода практически имеют линейный характер от нагрузки на крюке.

Рис. 2.27. Зависимость суммарных энергозатрат на один подъем БК из N свечей от числа свечей на крюке (буровые установки БУ 2500-ЭП, ЭУ, ДГУ)

Представленные на рис.

2.28 суммарные энергозатраты на один подъем бурильной колонны за цикл бурения скважины, т.е. за 5/,,> циклов подъемов, показывают о существенном преимуществе привода ЭП, у которого энергозатраты более равномерно распределены по всему диапазону нагрузок на крюке.

Суммарные энергозатраты на подъем бурильной колонны за цикл бурения скважины, рассчитанные по формуле (2.53), составляют

для БУ 2500-ЭП 13.3 МВт*ч;

для БУ 2500-ЭУ 20.4 МВт*ч:

для БУ 2500-ДГУ 27.8 МВт*ч.

1 12 23 34 45 56 67 78 89 100

Число свечей на клюке. N

Рис. 2.28. Зависимость суммарных энергозатрат на разгон и подъем (установившееся движение) на высоту свечи колонны из Л1 свечей за цикл бурения скважины от числа свечей на крюке (буровые установки БУ 2500-ЭП, ЭУ,

ДГУ)

Таким образом, из приведенного анализа видно, что привод С ПК от электродвигателей постоянного тока имеет в два раза энергозатраты на СПО меньше чем дизель-гидравлический привод и в полтора раза меньше чем привод от синхронного электродвигателя с муфтой ЭМС-750.

2.7. Результаты исследований и выводы по главе 1.

Разработана методика и программное обеспечение расчета энергетических затрат и затрат машинного времени при СПО подъемными комплексами и проведено их сравнение на примере буровых установок БУ 2500-ЭП, БУ 2500-ЭУ и БУ 2500-ДГУ. 2.

Разработанная методика позволяет оценить по критерию минимизации затрат машинного времени при СПО совершенство подъемного комплекса буровой установки. В частности:

-

установлено, что отсутствие учета характеристики оперативной муфты включения подъемного вала (на примере БУ 2500-ДГУ) занижает затраты машинного времени почти на 6 %; -

установлено, что увеличение максимальной скорости подъема незагруженного элеватора на буровой установке БУ 2500-ЭП с 1.2 м/с до 1.8 м/с приводит к интенсивному снижению затрат машинного времени.

При превышении скорости 1.8 м/с кривая затрат машинного времени резко выполажива-ется и при значении скорости в диапазоне 1.8...2.3 м/с затраты времени находятся практически на одном и том же уровне и в дальнейшем — возрастают. Уменьшение максимальной скорости подъема незагруженного элеватора от 1.8 до 1.5 м/с приводит к увеличению затрат машинного времени на его подъем почти на 9 %; -

установлено, что использование турботрансформатора в полном диапазоне регулирования частоты вращения выходного вала при СПО нерационально из-за низкого его к.п.д. Рациональный режим работы (моменты времени переключения скоростей КПП) привода позволяет получить затраты машинного времени при СПО 58.6 ч. против 60.4 ч. (3 %). -

установлено, что притормаживание подъемного вала при подъеме незагруженного элеватора в период замедления позволяет сократить затраты машинного времени на подъем бурильной колонны за цикл бурения скважины на 6 % для БУ 2500-ДГУ, 8.7 % для БУ 2500-ЭУ и 17.2 % для БУ 2500-ЭП.

3. Проведена сравнительная оценка степени неполноты тахограммы подъема бурильной колонны с различными типами привода по разработанной методике и по методике, предложенной Аваковым В.А.

Выполненный анализ показывает, что затраты машинного времени на подъем бурильной колонны могут быть определены по (2.1). При этом значение коэффициента с из выражения (2.2) должно быть скорректировано и при-

нято для:

БУ 2500-ЭП 2.3;

БУ 2500-ЭУ 4.5;

БУ 2500-ДГУ 5.9. 4.

Осуществлена оценка совершенства подъемных комплексов буровых установок БУ 2500 с разным приводом по затратам машинного времени подъема бурильной колонны за цикл бурения скважины. Затраты времени составляют для БУ 2500-ЭП - 21 ч., для БУ 2500-ЭУ - 34 ч.(увеличение по сравнению с ЭП на 38 %) и для БУ 2500-ДГУ — 37.6 ч. (увеличение по сравнению с ЭП 44.2 %). 5.

Осуществлена оценка совершенства подъемных комплексов буровых установок с разным приводом по энергозатратам на подъем бурильной колонны за цикл ПРОВОДКИ скважины. Энергозатраты составляют:

для БУ 2500-ЭП 13.3 МВт*ч; (принимаем за 100 %)

для БУ 2500-ЭУ 20.4 МВт*ч (увеличение по сравнению

с ЭП на 53 %);

для БУ 2500-ДГУ 27.8 МВт*ч (увеличение по сравнению

с ЭП на 109%).

<< | >>
Источник: ЖАБАГИЕВ АСЛАН МУХАМЕДИЯРОВИЧ. РАЗРАБОТКА РАСЧЕТНЫХ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА СПУСКО-ПОДЪЕМНОГО КОМПЛЕКСА БУРОВЫХ УСТАНОВОК / Диссертация. 2002

Еще по теме 2.6.5. Влияние типа привода буровой установки на энергетические затраты при СПО:

  1. 2.6. Анализ затрат машинного времени и энергозатрат при подъеме бурильной колонны в процессе проводки скважины буровыми установками с различными типами привода подъемного комплекса
  2. 2.5. Учет характеристик силового привода при расчете энергозатрат и затрат машинного времени при СПО
  3. 2.6.2. Влияние максимальной скорости подъема незагруженного талевого блока при СПО на затраты машинного времени
  4. 2.5.3. Учет влияния характеристики оперативной пневматической муфты на затраты машинного времени при СПО.
  5. 2.5.2. Оценка затрат машинного времени и энергозатрат при подъеме бурильной колонны за цикл проводки скважины буровой установкой БУ 2500-ДГУ
  6. ПРИЛОЖЕНИЕ 4 ЦЕЛЕВЫЕ ФУНКЦИИ СНИЖЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЗАТРАТ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ УСТАНОВКИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ОПТИМАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ УПРАВЛЯЮЩИХ ПАРАМЕТРОВ
  7. 2.5.4. Силовой привод лебедки буровой установки БУ 2500-ЭУ
  8. 2. Методика расчета энергетических затрат и затрат машинного времени при сиуско-иодьемных операциях за цикл бурения скважины
  9. 2.5.5. Силовой привод лебедки буровой установки БУ 2500-ЭП
  10. 2.5.1. Силовой привод лебедки буровой установки БУ 2500-ДГУ
  11. 2.6.3. Оптимизация режима работы КПП при СПО в приводе БУ 2500-ДГУ
  12. 3.2 Расчет долговечности (ресурса) зубчатой передачи привода лебедки буровой установки БУ 2500-ЭПБМ1 на контактную выносливость
  13. Расчет долговечности (ресурса) зубчатой передачи привода лебедки буровой установки БУ 2500-ЭПБМ1 на контактную выносливость
  14. 3.3. Расчет долговечности (ресурса) зубчатой передачи привода лебедки буровой установки БУ 2500-ЭПБМ1 на изгиб
  15. 1.2 Сушка в установках барабанного типа и типичная сушильная установка (устройство, принцип действия).
  16. Программы расчета энергозатрат и затрат машинного времени при спус-ко-подъемных операциях за цикл проводки скважины, на примере спуско-подъемного комплекса (СИК) буровых установок различных типов