ОБОРУДОВАНИИ

Наряду с электро - и пневмоприводом объемный гидропривод позволяет механизировать и автоматизировать трудоемкие технологические процессы в бурении и нефтегазодобыче. Он обладает следующими достоинствами.

1. Малая масса и компактность: масса и габариты у гидромоторов и роторных насосов во много раз меньше, чем у электрических машин той же мощности.

2. Хорошие кинематические и динамические свойства: простота бесступенчатого регулирования скоростей в широком диапазоне скорости выходного звена (во многих случаях с отношением скоростей 1 : 1000); высокая степень редукции (частота вращения у высокомоментных гидромоторов может снижаться до 2—3 об/мин); плавность разгона и торможения; высокая позиционная точность реверсирования; устойчивость заданных режимов работы (зависимости скорости от нагрузки); простота ограничения действующих усилий и крутящих моментов (предохранения от перегрузок); хорошие динамические качества. Благодаря большому отношению момента, развиваемого гидромотором, к моменту инерции вращающихся его частей (на порядок выше, чем у электродвигателя), объемный гидропривод обладает очень высоким быстродействием, высокой приемистостью (способностью развивать скорость в течение малого времени), способностью к мгновенному реверсу. Частота реверсирования может быть доведена до 500—1000 в минуту (пневмопривода—1500¸1700).

3. Высокие эксплуатационные качества: простота управления и обслуживания; надежность при работе практически в любых климатических условиях; безопасность благодаря тому, что представляется возможным разместить насосную установку с двигателем вне опасной зоны, оставив в ней взрывобезопасный гидродвигатель.

4. Экономичность: высокий к. п. д., длительный срок службы (до 20 тыс. ч под нагрузкой).

Объемный гидропривод обеспечивает свободную компоновку оборудования и дистанционность управления операциями, позволяет существенно снизить массу и габариты машин, что имеет особенно важное значение для самоходных агрегатов и транспортабельного оборудования, предназначенного для эксплуатации в труднодоступных районах страны и на акваториях, а также позволяет повысить технический уровень машин по другим показателям (надежность, долговечность, к. п. д. привода, удобство обслуживания и ремонта и др.).

Объемный гидропривод применяется:

для подъема и спуска вышек с помощью гидродомкратов;

в подъемном оборудовании для бурения, ремонтов и освоения скважин (привод лебедок, управление фрикционными муфтами, гидроусилители тормозов);

в механизмах свинчивания и развинчивания труб и штанг;

для привода роторов, спайдеров, силовых вертлюгов;

в оборудовании герметизации устья скважин;

для привода глубиннонасосных установок;

для обслуживания морских скважин с подводным устьем с надводных плавучих средств;

для установки и съема клапанов-отсекателей в фонтанирующих скважинах, а также газлифтных клапанов;

в групповых замерных установках для управления гидро-отсекателями коллекторов.

Представление о возможностях объемного гидропривода дает пример его использования в подъемной установке, предназначенной для работ со скважинными клапанами, применяемыми при фонтанной и компрессорной эксплуатации нефтяных скважин.

В этих работах требуется высокая чувствительность управления лебедкой, чтобы спустить на проволоке узел клапана, зафиксировать его в трубах посредством удара или же, наоборот, сорвать клапан с крепления и поднять на поверхность. Необходимо поддерживать постоянное натяжение проволоки во избежание ее разматывания с барабаналебедки при застревании спускаемого снаряда или при выбросе его струей жидкости.

Все операции выполняются с помощью сравнительно простой системы дроссельного регулирования (рис. 13.7). Рассмотрим некоторые из этих операций.

Подъем. Распределитель 2в верхнем (по рисунку) положении. Дроссель 5 закрыт. Насос 1 нагнетает жидкость через клапан 3в гидромотор 4,вращающий барабан лебедки. Скорость подъема можно регулировать дросселем 5.

Спуск с гарантированным натяжением проволоки. Распределитель 2в том же положении, но дроссель 5 открыт, и жидкость сливается в линию II. Гидромотор 4 работает как насос под действием спускаемого груза, подавая жидкость также через дроссель 5. Если встречается препятствие спуску груза, то гидромотор 4 останавливается, аесли снаряд начинает выталкиваться, то барабан вращается на подъем груза, так что проволока всегда остается натянутой.

Нормальный спуск с торможением. Насос 1 переходит на холостой режим работы, обеспечивая подпитку гидромотора через линию I. Торможение осуществляется прикрытием дросселя 5; клапан 6 предохраняет систему от пиковых давлений при резком торможении.

Принудительный спуск (при незначительной массе снаряда в начале спуска) Распределитель 2 в нижнем положении, насос нагнетает жидкость по линии I через гидромотор 4 и дроссель 5 на слив. Чтобы проволока не разматывалась при встрече с препятствием, предохранительный клапан 7 настроен на малое давление, необходимое лишь для преодоления трения в опорах барабана и трансмиссии лебедки.

«Удар вверх» После принудительного спуска груза распределитель 2 переключается в положение подъема, а дроссель 5 резко закрывается. По индикатору наблюдается увеличение натяжения проволоки, а затем резкое снижение, свидетельствующее о срыве снаряда. Клапан 7 ограничивает натяжение проволоки.