Головний привод лебідкового блока

Лебідкові блоки мобільних установок оснащуються автономними дизельгідравлічними одно- або двомоторними приводами. Відмова від неавтономних приводів аргументована тим, що в найближчій перспективі і в Україні не залишиться нічиєї землі, плата за оренду земельних ділянок під будівництва ЛЕП збільшить вартість спорудження свердловини, час на монтаж-демонтаж ЛЕП збільшить загальну тривалість технологічного циклу.

Застосовані в дизельгідравлічному приводі гідромеханічні передачі (ГМП) автомобільного типу мають в своєму складі п’яти- або шестиступеневу коробку передач, навішуються на кожух маховика дизельного двигуна. Передачі такого типу виготовляються зокрема американськими компаніями Allison, Twin Disk, вони мають незаперечні переваги перед іншими можливими варіантами. Ці переваги полягають у досконалішій кінематиці і повнішому використанні встановленої потужності, меншій масі і габаритах, вищому коефіцієнті корисної дії, автоматичному перемиканні передач відповідно до поточного навантаження. Однак вони потребують високоточного виготовлення, високої культури експлуатації, абсолютно неремонтопридатні у польових умовах, для їх ремонту необхідний висококваліфікований спеціалізований персонал з відповідним технічним оснащенням. Тому рішення щодо застосування названих ГМП разом із поздовжньою компоновкою привода може бути прийняте лише за сукупності викладених умов, плюс до них - наявність точно відбалансованих довгих карданних валів і високонадійних конічних зубчастих редукторів належної потужності. При неможливості забезпечити усе зазначене слід застосувати поперечну компоновку привода із ланцюговими компаунд-передачами та коробками змінних передач і дизельгідравлічними силовими агрегатами.

Двигуни привода оснащуються передпусковими обігрівачами та електронними системами безперервного моніторингу та контролю режимів роботи. Привод ротора в установках легких класів - механічний через бурову лебідку, у важчих установках - гідрооб’ємний.

Бурова лебідка

При вивченні сукупності серійних моделей мобільних установок виявлено наступні варіанти конструктивного виконання бурових лебідок: одновальні однобарабанні з однією передачею на підйомний вал; двовальні двобарабанні з тартальним валом; тривальні з трансмісійним валом; тривальні з котушковим валом; чотиривальні двобарабанні з котушковим валом. Найпоширенішими з перелічених варіантів є перший і другий, для впровадження в установках вітчизняного виробництва пропонується виключно перший, як такий, що забезпечує найпростішу кінематику, мінімальну масу і габарити. В альтернативній комплектації на спецзамовлення може постачатися знімний вал з тартальним барабаном. Така рекомендація грунтується на тому факті, що в Україні сьогодні недостатньо розвинена технологія і технічні засоби для робіт у свердловині на канаті, а операція свабування застосовується порівняно рідко.

Недоцільна також комплектація лебідки котушковим валом, допоміжна гідроприводна лебідка та приводний гідроключ більш продуктивно і безпечно виконує всі операції, для яких потрібна безпечна або небезпечна котушки, котушка-лебідка.

Практично усі бурові лебідки американського і румунського виробництва мають водоохолоджувані головні механічні стрічково-колодкові гальма барабанного типу, в легких і середніх установках охолоджування досягається розприскуванням води на внутрішню поверхню гальмівних шківів з регульованою витратою. В лебідках середніх і важких установок головні гальма охолоджуються водою, що циркулює через камери, організовані на гальмівних шківах. Допоміжне гідродинамічне гальмо приводиться прискорювальною ланцюговою передачею з оперативною або автоматичною муфтою (фрикційною пневматичною муфтою, муфтою вільного ходу) в кінематичному ланцюгу між підйомним валом і валом ротора гальма.

Серед інших рекомендованих конструктивних особливостей бурових лебідок - рифлені накладки на барабан, вбудований обмежувач висоти підйому гакоблока.

На завершення розділу слід зробити наголос на тому, що загальна комплектація мобільної установки повинна бути не вужчою, ніж мінімальна, описана в розділі 4.

 

 

Перелік посилань

1 ГОСТ 16293-89 Установки буровые комплектные для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения. Основные параметры.

2 STAS 6234-87 Utilaj petrolier. Instalatii de foraj rotativ. Parametri principali. Standard de stat. Romania.

3 ОСТ 26-02-2077-86. Система показателей качества продукции. Оборудование нефтепромысловое, буровое и геологоразведочное. Номенклатура показателей.

4 Міронов Ю.В. Критичний аналіз нормативної регламентації основних параметрів комплектних бурових установок // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. -Івано-Франківськ: ІФДТУНГ - 1997 - № 34 - С.96-103.

5 Бержец Г.Н. Основы классификации и расчета параметров буровых установок. -М.: Недра. 1968, -255с.

6 Ильский А.Л., Миронов Ю.В., Чернобыльский А.Г. Расчет и конструирование бурового оборудования. - М.: Недра, 1985. -452c.

7 Аваков В.А. Расчеты бурового оборудования.- М.: Недра, 1973. -399с.

8 Нефтегазовое оборудование. Бюллетень цен. - М: Слант, № 1-12, 2002.

9 Міронов Ю.В., Шмидт А.П. Определение технического уровня комплектных буровых установок по комплексу единичных показателей. //Химическое и нефтегазовое машинострое-ние" - 1999 - № 12- С.9-11

10 ОСТ 26-02-2025-78. Лебедки главные буровых установок. Основные параметры и размеры.

11 Є.І.Крижанівський, Ю.В.Міронов, Л.І.Романишин. Параметри і конструктивне виконання мобільних установок для буріння і ремонту свердловин // Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ. - 2001. - №3 - С. 88-93.

12 Аваков В.А. Дмитриев В.Н. Кинематика и параметры современного бурового оборудования // Обзор зарубежной литературы. Серия: Машины и оборудование нефтегазовой промышленности.- М: - ВНИИОЭНГ, 1967.

13 ГОСТ 16853-88 Канаты стальные талевые для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения. Технические условия.

14 Крижанівський Є.І., Міронов Ю.В. Параметри підйомного комплексу мобільних установок для буріння і ремонту свердловин. //Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ - 2002 - № 4(5) - С.95-105.

15 Векерик В.І., Міронов Ю.В. Параметри та конструктивне виконання бурових вишок мобільних установок для буріння і ремонту свердловин. //Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ - 2001- № 4(5) - С.95-105.

 

Додаток А - Графіки залежностей основних параметрів мобільних установок для буріння, ремонту і обслуговування свердловин від параметрів призначення

 

Рисунок А.1 - Залежність питомої вантажопідйомності мобільних установок для буріння і ремонту свердловин від умовної глибини буріння

Рисунок А.2 - Залежність питомої потужності привода підйомного комплексу мобільних установок для буріння і ремонту свердловин від допустимого навантаження на гак

Рисунок А.3 - Залежність питомої потужності привода підйомного комплексу мобільних установок для буріння і ремонту свердловин від умовної глибини буріння

Рисунок А.4 - Залежність питомої матеріаломісткості мобільних установок для буріння і ремонту свердловин від допустимого навантаження на гак

Рисунок А.5 - Залежність питомої матеріаломісткості мобільних установок для буріння і ремонту свердловин від умовної глибини буріння

Рисунок А.6 - Залежності розмірів підйомного барабана бурових лебідок мобільних установок для буріння і ремонту свердловин від допустимого навантаження на гак

Рисунок А.7 - Залежність діаметра талевого каната мобільних установок для буріння і ремонту свердловин від допустимого навантаження на гак

Рисунок А.8 - Залежність кратності оснастки талевої системи мобільних установок для буріння і ремонту свердловин від допустимого навантаження на гак

Рисунок А.9 - Залежність діаметра канатних шківів талевої системи мобільних установок для буріння і ремонту свердловин від допустимого навантаження на гак

Рисунок А.10 - Залежність розмірів головного гальма підйомного вала бурової лебідки мобільних установок для буріння і ремонту свердловин від допустимого навантаження на гак

Рисунок А.11 - Залежність площі поверхні головного гальма підйомного вала бурової лебідки мобільних установок для буріння і ремонту свердловин від допустимого навантаження на гак




Таблиця Б.1- Рейтинговий аналіз і оцінка технічного рівня серійних моделей мобільних установок для буріння, ремонту і обслуговування свердловин

Виробник Модель установки Паспортні показники Розрахункові показники Рейтинг
Ргдоп, кН Lум, м Nбл, кВт М, кг Ргдоп /Lум Н/м Nбл/Ргдоп Вт/кН Nбл/Lум Вт/м М/Ргдоп кг/кН М/ Lум кг/м 1) 2) 3) 4) 5) S n
Установки класу з Ргдоп £ 600 кН
1 HRI 100 C — — — — — — — 0,907 — — — 0,907
2 Upet S.A Т-50-DH-T — — — 0,994 0,034 0,312 — — 0,447
3 Upet S.A Т-50-ЕС-T — — — 0,994 0,0085 0,013 — — 0,339
4 Upet S.A F-50-SA — — — 0,899 0,093 0,260 — — 0,417
5 Kremco К 50 — — — — — — — 0,288 — — — 0,288
6 Franks (Cabot) 100 Expl. Rocket — — — 39,32 — — 0,508 — 0,664 — 0,586
7 Franks (Cabot) 100 Expl. Rocket — — — 39,32 — — 0,314 — 0,664 — 0,489
8 Franks (Cabot) 300 Expl. Rocket — — — 46,05 — — 0,636 — 0,861 — 0,749
9 Franks (Cabot) 300 Expl. Rocket — — — 46,05 — — 0,390 — 0,861 — 0,626
10 Kremco К 60 — — — — — — — 0,576 — — — 0,576
11 Crown Ind Crown Princess — — — 57,53 — — 0,254 — 0,951 — 0,603
12 Deutag Drilling AE 310 — — — 66,67 — — — — — — —
Установки класу з 600 <Ргдоп £ 900 кН
13 IPS (Cardwell) К 150 — — — 0,304 0,856 0,753 — — 0,638
14 HRI 100 C — — — — — — — 0,695 — — — 0,695
15 Upet S.A F-70-SA — — — 0,532 0,127 0,104 — — 0,254
16 HRI 300 C, 300 Т — — — 0,975 0,585 1.000 — — 0,853
17 GEFCO RR 300 — — — 40,00 — — 0,703 — 0,689 — 0,696
18 Kremco K 80 — — — — — — — 0,941 — — — 0,941
19 Kremco K 80 — — — — — — — 0,661 — — — 0,661
20 IPS (Cardwell) K 200 S — — — 0,367 0,720 0,766 — — 0,618
21 Crown Ind. Crown Prince — — — 46,43 — — 0,186 — 0,918 — 0,552
22 Ideco Dresser DIR 4004 32,96 23,82 0,158 0,987 0,929 0,107 0,614 0,559
23 Ideco Dresser DIR 4004 32,96 23,82 0,158 0,784 0,474 0,107 0,614 0,427
24 Ideco Dresser BIR 3004 37,12 26,83 0,158 0,987 0,929 0,402 0,786 0,652
25 Ideco Dresser BIR 3004 37,12 26,83 0,158 0,784 0,474 0,402 0,786 0,521
26 Franks (Cabot) 300 Expl. Rocket — — — 32,26 — — 0,809 — 0,025 — 0,417
27 Franks (Cabot) 300 Expl. Rocket — — — 32,26 — — 0,347 — 0,025 — 0,186
28 Franks (Cabot) 400 Expl. Rocket — — — 37,76 — — 0,809 — 0,467 — 0,638
29 Franks (Cabot) 400 Expl. Rocket — — — 37,76 — — 0,246 — 0,467 — 0,357
30 Upet S.A. F90-SA — — — 0,494 0,237 0,208 — — 0,313
Продовження таблиці Б.1
Установки класу з 900 <Ргдоп £ 1250 кН
31 GEFCO RR 300 — — — 34,71 — — 0,890 — 0,246 — 0,568
32 Ideco Dresser BIR 5505 41,16 26,20 0,285 0,949 0,909 0,746 0,671 0,712
33 Ideco Dresser BIR 5505 41,16 26,20 0,285 0,525 0,364 0,746 0,671 0,518
34 IPS (Cardwell) К 210А — — — 0,639 0,623 0,799 — — 0,687
35 IPS (Cardwell) К 250 — — — 0,639 0,623 0,799 — — 0,687
36 Crown Ind. Crown Princess — — — 36,07 — — 0,898 — 0,311 — 0,605
37 Upet S.A. F-100-DH-T — — — 0,703 0,466 0,714 — — 0,628
38 Upet S.A. F-100-EC-T — — — 0,703 0,059 0,078 — — 0,280
39 Kremco K 100 — — — — — — — 0,915 — — — 0,915
40 Bentec (ФРН) AD 520 — — — 66,00 — — — — — — —
41 Кунг. маш. з-д АРБ-100 125,00 50,00 0,949 0,542 0,987 0,984 0,943 0,881
42 GEFC0 RR 400 — — — 39,60 — — 0,517 — 0,607   0,562
43 HRI 300 C, 300 Т — — — 0,658 0,644 0,831 — — 0,711
44 HRI 500 C, 500 Т — — — 0,962 0,441 0,961 — — 0,788
45 Cooper Corp. SDR361 Challenger — — — 0,481 0,195 0,143 — — 0,240
46 Ideco Dresser DIR 7005 38,35 21,26 0,399 0,356 0,338 0,533 0,500 0,425
47 Ideco Dresser DIR 7005 38,35 21,26 0,399 0,161 0,130 0,533 0,500 0,345
48 Crown Ind. Crown Prince — — — 33,44 — — 0,602 — 0,148 — 0,375
49 Cooper Corp. LTO 550 46,87 21,38 0,861 0,407 0,779 0,934 0,457 0,688
50 Cabot Corp. 38,96 28,53 0,095 0,678 0,273 0,566 0,843 0,491
51 Cabot Corp. 38,96 28,53 0,095 0,610 0,195 0,566 0,843 0,462
52 Franks (Cabot) 500 Expl. Rocket — — — 32,82 — — 0,771 — 0,057 — 0,414
53 Franks (Cabot) 500 Expl. Rocket — — — 32,82 — — 0,653 — 0,057 — 0,355
54 Upet S.A. F-125-2DH-T — — — 0,930 0,085 0,390 — — 0,368
55 Upet S.A. F-125-EC-T — — — 0,930 0,119 0,532 — — 0,527
56 GEFCO RR 400 — — — 33,32 — — 0,797 — 0,131 — 0,464
57 GEFCO RR 600 — — — 35,03 — — 0,449 — 0,262 — 0,356
58 Franks (Cabot) 600 Expl. Rocket — — — 37,13 — — 0,831 — 0,344 — 0,588
59 Franks (Cabot) 700 Expl. Rocket — — — 46,37 — — 0,551 — 0,795 — 0,673
60 Franks (Cabot) 700 Expl. Rocket — — — 46,37 — — 0,381 — 0,795 — 0,588
61 IRI Inter. Corp. BIR 700 Ideco 46,67 21,54 0,804 0,153 0,325 0,893 0,414 0,518
62 IRI Inter. Corp. BIR 700 Ideco 46,67 21,54 0,804 0,051 0,117 0,893 0,.414 0,456
63 IPS (Cardwell) К 500 — — — 0,684 0,339 0,623 — — 0,549
64 GEFCO RR 600 — — — 34,06 — — 0,483 — 0,164   0,324
65 HRI 500 C, 500 Т — — — 0,722 0,492 0,818 — — 0,677

Продовження таблиці Б.1
Установки класу з 1250 <Ргдоп £ 1600 кН
66 Kremco K 125 — — — — — — — 1,000 — — — 1,000
67 ВЗБТ БУ 2000/125 ДГ — — — — — — 0,228 — — — — 0,228
68 ВЗБТ Р-125 109,60 68,50 0,228 0,928 0,864 0,967 0,971 0,792
69 ВЗБТ БР-125 212,00 132,50 0,228 0,928 0,864 1,000 1,000 0,804
70 Upet S.A. F-135-SA — — — 0,772 0,220 0,390 — — 0,461
71 LTV Energy 65 Winchmobile — — — 0,880 0,169 0,494 — — 0,514
72 Franks (Cabot) 600 Expl. Rocket — — — 33,29 — — 0,864 — 0,082 — 0,473
73 Franks (Cabot) 700 Expl. Rocket — — — 41,57 — — 0,534 — 0,713 — 0,624
74 Franks (Cabot) 700 Expl. Rocket — — — 41,57 — — 0,364 — 0,713 — 0,539
75 Cabot Corp. 35,10 20,39 0,335 0,712 0,701 0,221 0,329 0,402
76 Cabot Corp. 35,10 20,39 0,335 0,373 0,299 0,221 0,329 0,299
77 HRI 700 C, 700 Т — — — 0,880 0,458 0,883 — — 0,740
78 IRI Inter. Corp. 700 Franks 40,34 23,43 0,335 0,305 0,182 0,631 0,557 0,402
79 IRI Inter. Corp 700 Franks 40,34 23,43 0,335 0,102 0,026 0,631 0,557 0,330
80 Kremco K 136 — — — — — — — 0,076 — — — 0,076
81 ВЗБТ БУ 2500/140М — — — — — — 0,785 — — — — 0,785
82 ST Petro (КНР) XJ 650 — — — 36,89 — — — — — — —
83 Ideco Dresser BIR 8005 38,26 20,05 0,462 0,754 0,948 0,434 0,271 0,574
84 Ideco Dresser BIR 8005 38,26 20,05 0,462 0,203 0,234 0,434 0,271 0,321
85 LTV Energy. 75 Winchmobile — — — 0,911 0,322 0,844 — — 0,692
86 Cabot Corp. 34,92 17,86 0,589 0,263 0,377 0,189 0,043 0,292
87 Cabot Corp. 34,92 17,86 0,589 0,136 0,169 0,189 0,043 0,225
88 IRI Inter. Corp. 900 Franks 38,97 19,61 0,614 0,110 0,156 0,500 0,157 0,307
89 IRI Inter. Corp. 900 Franks 38,97 19,61 0,614 0,042 0,052 0,500 0,157 0,273
90 Upet S.A. F-160-3DH-T — — — 0,842 0,025 0,091 — — 0,319
91 Upet S.A. F-160-EC-T — — — 0,842 0,017 0,039 — — 0,299
92 LTV Energy 65 Winchmobile — — — 0,551 0,178 0,221 — — 0,317
93 LTV Energy Inline 700 — — — 0,551 0,839 0,974 — — 0,788
94 Kremco K 160 — — — — — — — 0,958 — — — 0,958
95 Kremco K 160 — — — — — — — 0,737 — — — 0,737
96 IRI Inter. Corp. BIR 800 Ideco 36,88 19,03 0,513 0,424 0,584 0,287 0,100 0,382
97 IRI Inter. Corp. BIR 800 Ideco 36,88 19,03 0,513 0,068 0,065 0,287 0,100 0,207
98 УЗТМ 2500/160 ДП-БМ — — — 0,203 0,568 0,351 — — 0,374
Продовження таблиці Б.1
Установки класу з 1600 <Ргдоп £ 1800 кН
99 Cooper Corp. LTO 650 37,76 20,12 0,430 0,746 0,896 0,328 0,229 0,526
100 Cooper Corp. LTO 750 40,47 21,56 0,430 0,559 0,688 0,590 0,371 0,528
101 HRI 700 C, 700 Т — — — 0,430 0,500 0,649 — — 0,526
102 LTV Energy 75 Winchmobile — — — 0,823 0,229 0,571 — — 0,541
103 LTV Energy Inline 700 — — — 0,380 0,475 0,558 — — 0,471
104 Kremco K 170 — — — — — — — 0,966 — — — 0,966
105 Kremco K 170 — — — — — — — 0,822 — — — 0,822
106 Upet S.A. F180-SA — — — 0,759 0,297 0,675 — — 0,577
107 Cooper Corp. LTO 1000 42,81 20,82 0,671 0,331 0,610 0,770 0,200 0,516
108 HRI 1000 C, Т, skid — — — 0,570 0,432 0,662 — — 0,555
109 Kremco K 180 — — — — — — — 0,975 — — — 0,975
110 Кremco K 180 — — — — — — — 0,873 — — — 0,873
Установки класу з Ргдоп >1800кН
111 ОМЗ6) БУ 3200/200 ЭР-М — — — — — — — — —
112 Upet S.A. F-225-3DH-T — — — 0,741 0,212 0,727 — — 0,560
113 Upet S.A. F-225-EC-T — — — 0,741 0,144 0,597 — — 0,494
114 HRI 1000 C, Т, skid — — — 0,190 0,593 0,506 — — 0,430
115 IRI Int. Corp. — — — 0,259 0,415 0,455 — — 0,376
116 IRI Int. Corp. — — — 0,259 0,280 0,286 — — 0,275
117 Cabot Corp. 49,87 33,38 0,120 0,847 0,740 0,828 0,900 0,687
118 Cabot Corp. 49,87 33,38 0,120 0,686 0,519 0,828 0,900 0,611
119 Cabot Corp. 44,33 31,79 0,044 0,729 0,545 0,369 0,729 0,483
120 Cabot Corp. 44,33 31,79 0,044 0,669 0,422 0,369 0,729 0,453
121 IRI Int. Corp. — — — 0,019 0,881 0,636 — — 0,512
122 IRI Int. Corp. — — — 0,019 0,763 0,422 — — 0,401
123 IRI Int. Corp. — — — 0,070 0,398 0,442 — — 0,303
124 IRI Int. Corp. — — — 0,070 0,271 0,247 — — 0,196

Умовні позначення: Ргдоп - допустиме навантаження на гак при максимальній кратності оснастки талевої системи; Lум - умовна глибина буріння трубами Æ 114 мм; Nбл - потужність привода лебідкового блока (головного привода, привода бурової лебідки); М - маса установки в комплектації виробника; Ргдоп/Lум - питома вантажопідйомність; Nбл/Ргдоп - питома потужність привода бурової лебідки на одиницю вантажопідйомності; Nбл/Lум - питома потужність привода бурової лебідки на одиницю умовної глибини буріння; М/Ргдоп - питома матеріаломісткість установки на одиницю вантажопідйомності; М/Lум - питома матеріаломісткість установки на одиницю умовної глибини буріння; 1) - рейтинг за показником Ргдоп/Lум; 2) - рейтинг за показником Nбл/Ргдоп; 3) - рейтинг за показником Nбл/Lум; 4) - рейтинг за показником М/Ргдоп; 5)- рейтинг за показником М/Lум; S / n - результуючий рейтинг моделі за сукупністю „n” показників; 6) - Об’єднані машинобудівні заводи, Росія.

 

 

Установки з електроприводом (до досліджуваної сукупності не включено)
124 IRI Int. Corp. 1100 електропривод — — —            
125 IRI Int. Corp. 1100 електропривод — — —            
126 IRI Int. Corp. 1200 електропривод — — —            
127 IRI Int. Corp. 1200 електропривод — — —            
128 IRI Int. Corp. 1500 електропривод — — —            
129 IRI Int. Corp. 1500 електропривод — — —            

Примітки: 1) - у стовпець значень Lум записуються тільки величини, що відповідають застосуванню бурильних труб Æ 114 мм. При наявності у вихідних даних (звіті) значень Lум для бурильних труб інших діаметрів або НКТ в цей стовпець записується прочерк 2) - у випадках, коли у вихідних даних (у звіті) наведено дві величини: потужність встановлених двигунів головного привода установки і паспортну потужність привода бурової лебідки, в стовпець значень Nбл записується менше з них; 3) - при відсутності у вихідних даних відомостей щодо маси установки у стовпець М записується сумарне допустиме навантаження на монтажно-транспортне шасі (на усі його осі) із відповідною позначкою у стовпці


Таблиця В.1- Рейтинговий аналіз і оцінка технічного рівня продукції виробників мобільних установок для буріння і ремонту свердловин