Требования к мощности буровой установки: подъем, насосы и привод

Мощность — это три системы, а не одна цифра

Когда покупатели спрашивают о мощности буровой установки, они обычно называют одну цифру в киловаттах из брошюры. На практике мощность установки разделяется на три взаимодействующие системы: лебедку, которая поднимает и опускает колонну; буровые насосы, которые циркулируют буровой раствор; и роторный привод или верхний привод, который вращает долото. Если недооценить любую из них, остальные не выдадут номинальную работу. Это руководство объясняет, как три системы масштабируются вместе в семействе наземных установок SJ AC VFD и что указывать при сравнении предложений.

Лестница глубина-мощность: ZJ50, ZJ70 и ZJ90

Наземная установка ZJ50DB AC VFD задает среднеклассовую базу: номинальная глубина 5000 m при бурильной трубе 114 mm, максимальная статическая нагрузка на крюке 3150 kN и номинальная мощность главной лебедки 1100 kW в паре со столом ротора ZP495. Переход к ZJ70DB увеличивает лебедку до 1400 kW, нагрузку на крюке до 4500 kN и класс глубины до 7000 m. ZJ90DB возглавляет семейство при 9000 m, нагрузке на крюке 6750 kN и лебедке 2200 kW со столом ротора ZP605 и сверхтяжелой вышкой K-типа с рейтингом до −45 °C.

Закономерность намеренная: каждая ступень глубины повышает нагрузку на крюке примерно пропорционально весу колонны, а мощность лебедки растет достаточно быстро, чтобы поднимать этот вес на практической скорости спускоподъемных операций, а не медленным перегруженным ползком.

Привод AC VFD: почему он стал стандартом

Все три установки класса DB от SJ используют полностью электрический привод с переменной частотой. Преимущества, которые покупателю стоит оценить: плавное регулирование скорости лебедки, позволяющее бурильщику согласовывать скорость подъема с нагрузкой; независимое управление двигателями, при котором бурение продолжается при отключении одного двигателя; более низкое обслуживание по сраванию с коллекторами постоянного тока; и электрическая совместимость с местными сетевыми напряжениями и частотами, которые SJ настраивает под страну назначения. Буровая установка AC VFD также естественно адаптируется к современным системам мониторинга и удаленной передаче данных, что сокращает время диагностики простоев на удаленных площадках.

AC VFD против SCR DC и механического привода

SJ также производит линейки наземных установок SCR DC и с механическим приводом для покупателей, чья сервисная инфраструктура им предпочитает. Системы SCR DC привычны в старых парках с устоявшимися мастерскими, а механический привод привлекателен там, где электросервис на площадке непрактичен. Компромисс — точность управления: AC VFD дает более плавный подъем на малой скорости и более простое распределение нагрузки; SCR DC требует обслуживания щеток и коллектора; механический привод надежек, но менее гибок при переменной нагрузке. Запрашивая комплектацию, укажите местный стандарт напряжения, возможности мастерской и будет ли установка работать в холодном или пустынном климате, потому что каждый фактор влияет на рекомендацию привода.

Мощность бурового насоса и циркуляции: недооцененная половина

Мощность лебедки принято указывать, но скорость проходки определяет насосная гидравлика. На модульном эталоне SZJ2250M блок бурового и воздушного линий рассчитан на 35 MPa; на автомобильной SZJ40-2250CZ тот же класс циркуляции обеспечивает бурение 4000 m. Согласуйте расход и давление бурового насоса с планируемым диаметром скважины и кольцевой скоростью и подтвердите рейтинг стояка в листе характеристик. Лебедка 2200 kW простаивает, если система циркуляции не очищает скважину на желаемой скорости проходки.

В каталоге наземных буровых установок каждая модель перечисляет режим привода, размер стола ротора и диапазон рабочих температур вместе, так что вы можете сравнить полный силовой пакет, а не только заглавный киловатт.

Чек-лист подбора при следующем заказе установки

• Рассчитайте вес самой тяжелой колонны на полной планируемой глубине; выберите нагрузку на крюке с запасом на прихват трубы сверх него.
• Согласуйте номинальную мощность лебедки с этой нагрузкой на крюке и требуемой скоростью спускоподъемных операций, а не с листом характеристик соседа.
• Проверьте, что диапазон момента стола ротора или верхнего привода покрывает диаметры долот и породы вашей программы.
• Задайте давление и расход бурового насоса по требованиям к очистке скважины до фиксации силового пакета.
• Подтвердите технологию привода (AC VFD, SCR DC или механический) по местному напряжению, частоте и возможностям мастерской.

HuBei SJ Petroleum комплектует напряжение и линейки приводов под данные площадки покупателя и предоставляет чертежи, сертификаты со ссылкой и экспортную документацию в ходе технических согласований. Конструктивные элементы следуют практике со ссылкой на API 4F и API 7K в рамках ссылок компании на менеджмент качества ISO 9001, HSE и API Q1.