Велика частина нафти і газу залягають на великій глибині 6 кілометрів і більше. Для видобутку цих корисних копалин, необхідні свердловини, для буріння яких використовують бурові установки різних типів.
Для живлення і управління двигунами бурових установок різного типу Корпорація Тріол пропонує спеціальну лінійку обладнання – АТ24 лінії DW (Drill Wise).
У лінійку DW входять наступні пристрої:
- КТУ СВП – комплектний тиристорний (транзисторний) пристрій для управління системою верхнього приводу;
- КТУ БН – комплектний тиристорний (транзисторний) пристрій для управління буровими насосами;
- КТУ ВЛБ – комплектний тиристорний (транзисторний) пристрій для управління вишечно-лебідочним блоком;
- КТУ – комплектний тиристорний (транзисторний) пристрій для управління комплексом обладнання: бурові насоси, вишечно-лебідочний блок, ротор.
- НКУ – низьковольтний комплектний пристрій для живлення і управління додатковими механізмами бурової.
1) Висока монтажеспроможність обладнання;
2) Ремонтопридатність;
3) Умови всередині контейнера;
4) Комфорт персоналу;
5) Розташування ПЧ в боксах;
6) Індивідуальний підхід
7) Векторне управління
8) Робота в дводвигуновому режимі з алгоритмом «Ведучий – ведений»
Наріжним каменем для обладнання на буровій стає можливість швидко скласти і перемістити контейнер КТУ на нове місце буріння. Для того, щоб прискорити процес монтажу КТ розробила контейнери з урахуванням цієї вимоги:
- Все контейнери КТУ виробництва Тріол обладнані висувними зачепами в основі блок-контейнера.
Висувний зачіп для підйому
Зачепи висуваються тільки на етапі підйому і переміщення контейнера за допомогою підйомного обладнання. Після установки на робоче місце, зачепи можна заховати, щоб полегшити прокладку кабельних каналів електроланок поруч з контейнером.
- Зовнішні підключення контейнерів
Для підключення силових і сигнальних ланцюгів до контейнера КТУ в бічних стінках передбачені спеціальні відсіки, які захищені кришками від попадання вологи.
Всі сигнальні ланцюги підключаються за допомогою швидкознімних роз'ємів сімейства ILME у вибухозахищеному виконанні.
Застосування роз'ємів ILME дозволяє скоротити час на від'єднання блок-контейнера при переміщенні на інше місце буріння.
Підключення силових ланцюгів виконано за допомогою шинних виводів.
Таке виконання силових і сигнальних приєднань дозволяє в найкоротші терміни відключити і підключити КТУ на об'єкті експлуатації.
Блок-контейнери КТУ лінії DW мають знімний цільний дах. Це скорочує необхідний час заміни шаф і обладнання всередині блок-контейнера в порівнянні зі стандартними виконаннями контейнерів з незнімним дахом. При виході з ладу обладнання всередині контейнера його можна замінити без демонтажу контейнера з місця установки.
Комірка ПЧ лінії SD
Комірка ПЧ лінії MP
Уніфікація силових комірок інвертора і комірок випрямляча дозволяє досягти швидкої заміни пошкоджених блоків. Силові комірки одного типу (силові – в ПЧ лінії SD і випрямна, і інверторна в ПЧ лінії MP) взаємозамінні між перетворювачами частоти одного типу і номіналу. Це сприяє прискореному відновленню працездатності ПЧ, при виникненні позаштатних на об'єкті.
С рисунка: Знімний дах, болтове кріплення з направляючими штифтами
Силова комірка перетворювачів частоти.
Перетворювачі частоти, встановлені в КТУ мають модульну конструкцію. Силова частина ПЧ, встановлених в КТУ, виконана у вигляді комірки.
Бурові установки можуть працювати в широкому діапазоні відвантажуючих температур (від -45 *С до +40 *С). Для того, щоб забезпечити прийнятну температуру всередині контейнера передбачена припливно-витяжна вентиляція з системою повітро-підготовки.
Припливно-витяжна вентиляція з системою повітро-підготовки і рециркуляції дозволяє підтримувати температуру всередині блок-боксу на рівні від +10 *С до + 40 * С у всьому діапазоні температури експлуатації.
Циркуляція повітря в блок-боксі КТУ
Устаткування всередині КТУ встановлюється біля стін в один ряд, що дозволяє організувати прохід всередині КТУ шириною 1000 - 1200 мм. Це дозволяє без зайвого дискомфорту проводити пусконалагоджувальні, ремонтні та інші типи робіт всередині контейнера.
Для обслуговуючого персоналу виділено окреме робоче місце з відкидним столиком, нішами для документації та інструменту, розетками зі стабілізованою напругою для ноутбуків.
Приклад розташування устаткування повнокомплектнїю КТУ (бокс 12 м)
1/2 двері в операторську |
Шафи інверторів |
Вихлопні жалюзі |
Шафи вводу/ випрямляча |
Забірні жалюзі |
Вентилятор, фільтр, заслінка відсіку інверторів |
Трансформатор |
Вихлопні жалюзі відсіку трансформатора |
Ворота відсіку трансформатора |
Вихлоп повітря гальмівних резисторів |
Забір повітря для гальмівних резисторів |
Рециркуляційна заслінка/двері |
Приклад розташування устаткування в КТУ СВП
Повітропровід |
Клапан забору повітря |
Клапан рециркуляції |
Клапан викиду повітря |
Блок вентилятора |
Пристосування для стропування |
Вікна для вил навантажувача |
Робочий стіл оператора |
Обігрівач |
Перетворювачі частоти ліній MP і SD розроблені з урахуванням їх щільної установки в блок-бокси. Мінімальна ширина шафи при високій питомій потужності і можливість установки декількох ПЧ впритул один до одного. Це дозволяє розмістити АТ24 в будь-якому стандартному контейнері.
Основні вентилятори перетворювачів частоти встановлені на даху і видувають гаряче повітря вперед, що дозволяє легко організувати відведення тепла від ПЧ за допомогою повітропроводів, що приєднуються до даху ПЧ.
Блок бокси АТ24 лінії DW розробляються з урахуванням вимог замовника на конкретній буровій. Сюди входить вимоги до топології перетворювачів частоти (Тріол пропонує, як індивідуальні ПЧ для бурових насосів і систем СВП, так і багатодвигунні ПЧ лінії МР для КТУ/КТУ ВЛБ), трансформатори, система клімат контролю, пожежна та охоронна сигналізації, живлення додаткового обладнання бурової і шафа мікропроцесорного контролера (ШМПК – можливе виконання на базі контролерів Siemens або Fastwel).
ШМПК на базі Siemens і сенсорним дисплеєм 19''
Точність підтримки швидкості (статична) |
± 10% номінального ковзання двигуна в розімкнутій системі |
± 0,1% номінальної швидкості в замкнутій системі |
|
Точність підтримки моменту |
± 10% номінального моменту в розімкнутій системі |
± 5% номінального моменту в замкнутій системі |
Відпрацювання блокування вала двигуна при обмеженні моменту двигуна в 200% від номінального
Перетворювачі частоти АТ24 ліній MP і SD можуть працювати в режимі «Ведучий – ведений» в дводвигунових системах, з'єднаних механічно (вишечно-лебідочний блок, система верхнього приводу).
Основні функції алгоритму наступні:
- автоматична підтримка швидкості або моменту електродвигунів за сигналом завдання;
- рівний розподіл моменту навантаження між двома приводними двигунами;
- недопущення досягнення неузгодженості швидкості обертання двигунів до зупинки системи по аварії «перевищення напруги ЗПТ» або перевантаження одного з двигунів.
Можлива конфігурація кожного ПЧ: ведучий, ведений, одиночний, той, що не використовується.
Відпрацювання завдання СВП в дводвигуновому режимі.
Відпрацювання «Блокування вала двигунів» в дводвигуновому режимі
Задана швидкість СВП, об/хв |
Фактична швидкість СВП, об/хв |
Обмеження максимального моменту, кНм х 1 |
Фактичний момент СВП, кНм х 1 |