Державний вищий навчальний заклад «Прикарпатський;pdf

Нефтегазовая отрасль
Буровой подрядчик полагается на электрический
буровой комплекс MTU в обеспечении подачи
питания высокой мощности в суровых условиях
Кто: Компания Big E
Drilling, сухопутный
буровой подрядчик
Где: Беллер, штат Техас,
США
Что: Электрический
буровой комплекс MTU
с тремя генераторными
установками MTU серии
4000 G73, работающими
параллельно
Зачем: Обеспечение
устойчивой и надежной
подачи энергии для
горизонтального бурения
и разрыва пласта на
глубинах, превышающих
6000 м
Техасская буровая компания полагается на
высокую мощность и надежность нового
электрического бурового комплекса MTU,
состоящего из нескольких двигателей и генераторов для обеспечения энергией работ
по бурению сверхглубоких скважин в суровых условиях. Помимо высокой мощности,
буровой комплекс обеспечивает более простое обслуживание и меньшее потребление
топлива по сравнению с другими продуктами
того же класса.
компании Big E должны справляться с суровыми
условиями и гигантскими нагрузками, надежно
работая на высоких мощностях и практически
без остановки.
Современные буровые установки для нефтегазовой отрасли должны работать на больших глубинах и с большими, чем когда бы то ни было, скоростями, чтобы удовлетворить запросам заказчиков — самых известных мировых энергетических
компаний. Кроме того, буровые операторы
используют нетрадиционные техники бурения,
например горизонтальное бурение, для доступа
Компания Big E Drilling, сухопутный буровой
к менее проницаемым геологическим структуподрядчик с головным офисом в пригороде
рам, таким как нефте- и газоносные сланцы.
Хьюстона, при выполнении работы для заказПоэтому когда для компании Big E настало время
чиков придерживается тех же принципов, кото- добавить в свой парк буровую установку №5 для
рыми руководствовался президент компании
удовлетворения растущих потребностей в услуЛайл Истам (Lyle Eastham) в свою бытность
гах по бурению, Истам выбрал автономный элекигроком линии защиты команды Texas A&M:
трический буровой комплекс с тремя генераторстабильность, надежность, разумность. При
ными установками MTU серии 4000 G73, договоиспользовании в удаленных расположениях от
рившись о девятимесячном периоде
юга Техаса до юга Арканзаса буровые установки тестирования новой буровой установки.
Лайл Истам, президент компании Big E Drilling
«телиЭтии дизельные
двигабуровые установки
испытывают экстремальные нагрузки. Они должны справляться с экстремальными рабочими температурами и надежно
работать на высоких
мощностях практически
без остановки.
»
Лайл Истам, президент компании Big E Drilling
MTU Friedrichshafen GmbH I MTU Asia Pte Ltd I MTU America Inc.
Rolls-Royce Power Systems Companies
www.mtu-online.com
Power. Passion. Partnership.
1
3
1 Электрический буровой комплекс MTU буровой установки №5 рассчитан на эксплуатацию в экстремальных условиях и практически непрерывную работу при высоких нагрузках. Также автономный электрический буровой комплекс обеспечивает для компании Big E Drilling до 10 процентов дополнительной экономии топлива.
2 MTU Detroit Diesel, Inc., — это североамериканская региональная штаб-квартира компании MTU Friedrichshafen GmbH, одного из крупнейших в мире поставщиков дизельных
двигателей и силовых установок для кораблей, тяжелых наземных и железнодорожных
транспортных средств, а также для распределения энергии. Компания MTU Detroit
Diesel является частью подразделения MTU Engines компании Tognum AG. Для получения дополнительной информации посетите веб-сайт www.mtu-online.com.
2
3 Двигатели MTU 12V 4000 соответствуют стандартам на содержание отработавших
газов Tier 2 EPA и позволяют генерировать мощность 1105 кВт при 1200 об/мин.
КОМПАНИЯ BIG E ИСПЫТЫВАЕТ НОВЫЙ ВАРИАНТ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ
«Эти дизельные двигатели и буровые установки испытывают экстремальные нагрузки», — говорит Истам. «Они должны справляться с экстремальными рабочими температурами и надежно работать на высоких мощностях практически без остановки. Также чрезвычайно важно, чтобы двигатель работал стабильно, поскольку стоимость бурения вертикальной или
горизонтальной скважины глубиной пять или шесть тысяч метров может
достигать десяти миллионов долларов. Если двигатели ломаются и мы не
можем вывести бур из скважины, а резервный двигатель не справляется
с работой, нефтяная компания рискует потерять много денег, и репутация
нашей компании также может пострадать».
Двигатели буровой установки №5 соответствуют стандартам Tier 2
В наши дни большинство новых буровых установок в нефтегазовой отрасли представляют собой электрические буровые установки переменного/
постоянного тока с элементами управления SCR. В этих буровых установках используются дизель-электрические генераторные установки, работающие параллельно, для подачи на буровую площадку электропитания
мощностью от двух до четырех мегаватт, включая энергию, потребляемую
на освещение, обогрев и кондиционирование помещений для персонала.
Энергия генерируется в виде переменного тока (AC), а затем преобразуется в постоянный ток (DC) модулем SCR (название отражает использование
блоков триодных тиристоров). Модуль SCR позволяет точно контролировать подачу энергии на любой из двигателей постоянного тока буровой
установки, в то время как генераторы работают с постоянной частотой
вращения или оборотами. Избегать слова скорости в данном контексте.
Первоначально буровая установка №5 была оснащена тремя двигателями
другого производителя, но они не соответствовали требованиям к надежности и мощности для выполнения современных сложных буровых работ.
Поэтому Истам обратился в компанию Stewart & Stevenson, которая является местным дистрибьютором компании MTU и обслуживала другие продукты MTU, установленные на буровой установке №4 компании Big E.
Лайл Истам, президент компании Big E Drilling
«Я не согласился бы на использование бурового комплекса, если бы не
был уверен в продуктах и поддержке
MTU.
»
Автономный электрический буровой комплекс буровой установки №5, разработанный специально для нефтегазовой отрасли, включает в себя три
генераторные установки, которые обеспечивают подачу энергии для бурового оборудования и резервное электропитание. В комплексе используется
новейщая версия двигателей MTU 12V 4000, каждый из которых способен
генерировать 1105 кВт при 1200 об/мин. Двигатели соответствуют стандартам на содержание отработавших газов Tier 2, установленным Агентством
по охране окружающей среды США. Это может обеспечить компании Big E
преимущество для выполнения буровых работ в некоторых регионах.
Три генераторные установки, смонтированные на стальной раме, будут
обеспечивать подачу энергии для бурового оборудования и резервного
электропитания при выполнении компанией Big E операций по бурению
нефтяных скважин на глубинах, превышающих 6000 м. Также буровой
комплекс включает в себя оборудование для управления и мониторинга,
такое как измерительные приборы, которые контролируют рабочую температуру и давление.
Эффективность электрического бурового комплекса MTU
до 10% выше
Номинальные характеристики двигателей: 1105 кВт при 1200 об/мин
плюс 10 процентов перегрузочной способности. Генераторные установки
с 10 процентами перегрузочной способности сверх номинальных характеристик, указанных на паспортной табличке, удовлетворяют большинство требований к наземным буровым установкам, предназначенным для
использования в суровых условиях. Двигатели большинства коммерческих генераторных установок частотой 60 Гц работают на частоте вращения 1800 об/мин, но обслуживающие компании обнаружили, что двигатели, работающие на частоте вращения 1200 об/мин, в полевых условиях
служат дольше.
Поскольку генераторные установки буровых комплексов эксплуатируются
практически непрерывно, самые большие операционные расходы связаны с потреблением топлива. Снижение потребления топлива всего на
несколько процентов может приводить к существенной экономии расходов на горючее. Хорошей новостью для Истама стало то, что топливная
эффективность бурового комплекса до 10 процентов выше по сравнению
с ранее использовавшимися двигателями.
Стальная опорная рама высокой прочности, которой не страшны
экстремальные условия
Прочная и надежная конструкция электрического бурового комплекса
MTU способна выдержать типичные для сухопутных буровых операций
суровые условия работы и грубое обращение. Жесткость опорной кон-
струкции генераторной установки особенно важна, так как любая деформация может отразиться на центровке соединения между двигателем
и генератором и стать причиной серьезной вибрации, которая может
повредить оборудование. Обычные стальные конструкции не обладают
жесткостью, необходимой для предотвращения деформации опорной
рамы при грубом обращении или размещении на неровной поверхности.
новками также упрощает отслеживание интервалов обслуживания, так как
все генераторные установки состоят из одинаковых компонентов и вводятся в эксплуатацию одновременно. По словам Истама, в прошлом сотрудникам компании Big E приходилось отслеживать несколько интервалов обслуживания для различных модулей, обеспечивающих энергией
одну буровую установку.
Поэтому генераторные установки бурового комплекса смонтированы на
опорной раме, изготовленной из стали A572 толщиной 12,5 мм. Эта высокопрочная низколегированная сталь рассчитана на использование в суровых рабочих условиях.
Кроме того, буровой комплекс приобретается у одного поставщика, который производит и тестирует весь комплекс в заводских условиях. Это
позволяет повысить качество продукта и ускорить проведение ремонтных
работ. По контрасту, множество генераторных установок для буровых
работ собирается интеграторами, которые используют детали нескольких
различных производителей. В случае поломки собранных интегратором
генераторных установок у использующих их буровых операторов могут
возникнуть проблемы с получением необходимых деталей и/или обслуживанием.
Рама крепится к основной раме в трех точках. Такая конструкция
обеспечивает оптимальную устойчивость генератора. Конструкторы MTU
с помощью анализа методом конечных элементов убедились в способности рамы выдерживать сложные условия эксплуатации на нефтяных месторождениях.
КОМПЛЕКСНОЕ СОГЛАШЕНИЕ ВКЛЮЧАЕТ УПРОЩЕННОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
Выполнение профилактического обслуживания может быть затруднено
при размещении буровых установок в удаленных регионах и перемещении с одной площадки на другую. Компания MTU приняла меры для увеличения интервалов профилактического обслуживания электрического
бурового комплекса и упрощения процесса необходимого обслуживания.
Примеры.
— Два 10-микронных фильтра очищают топливо от твердых частиц, а вода
удаляется с помощью отражателя конической формы в сепараторе
топливо/вода. Фильтры разделены поворотным клапаном, так что их
можно обслуживать на работающем двигателе.
— Два 21-дюймовых двухфазных воздушных фильтра оснащены вакуумными клапанами для удаления твердых частиц из фильтра предварительной очистки. Индикатроры разрежения облегчают контроль состояния фильтров.
— Система смазки генераторной установки включает центрифугу для
эффективной предварительной очистки и снижения требований к сменным масляным фильтрам. Установленная на двигателе смазочная центрифуга может существенно увеличить интервалы замены смазочного
масла, сократить расходы на масло и фильтры и уменьшить время простоя для замены масла.
Приобретение бурового комплекса с несколькими генераторными уста-
Буровая компания берет силовую установку для тестирования
Истам утверждает, что единственным способом тестирования новых продуктов для выработки электроэнергии, предназначенных для сухопутного
бурения, является проверка их работы при выполнении буровых операций в полевых условиях. Компании MTU и Stewart & Stevenson разрешили
ему отложить приобретение электрического бурового комплекса MTU на
период тестирования, пока комплекс будет снабжать электроэнергией его
новую действующую буровую установку. Во время этого тестирования,
которое уже началось ранее в этом году, буровая установка будет использоваться для бурения нескольких скважин на сланцевых месторождениях
в Хейнсвилле, Луизиана. Именно здесь используются одни из наиболее
глубоких горизонтальных скважин в Северной Америке.
Хотя окончательных результатов придется подождать, прошлый опыт работы Истама с компаниями MTU и Stewart & Stevenson вселяет в него
уверенность в том, что электрический буровой комплекс MTU справится с
длительными и сложными испытаниями на новой буровой установке «Эта
буровая установка будет выполнять работы для очень важного заказчика,
так что я не согласился бы на использование бурового комплекса, если
бы не был уверен в продуктах и поддержке MTU», — заявил он.
Отец Истама основал компанию Big E Drilling 30 лет назад, поэтому Истам
знает важность работы с заказчиками и занимается этим всю жизнь.
«Определяющим фактором является то, что наши двигатели должны быть
способны стабильно работать и обеспечивать мощность и нагрузку, необходимые нам для бурения скважин и удовлетворения потребностей заказчиков», — говорит он.
Нефтегазовая отрасль
Буровой подрядчик полагается на электрический
буровой комплекс MTU в обеспечении подачи
питания высокой мощности в суровых условиях
Кто: Компания Big E
Drilling, сухопутный
буровой подрядчик
Где: Беллер, штат Техас,
США
Что: Электрический
буровой комплекс MTU
с тремя генераторными
установками MTU серии
4000 G73, работающими
параллельно
Зачем: Обеспечение
устойчивой и надежной
подачи энергии для
горизонтального бурения
и разрыва пласта на
глубинах, превышающих
6000 м
Техасская буровая компания полагается на
высокую мощность и надежность нового
электрического бурового комплекса MTU,
состоящего из нескольких двигателей и генераторов для обеспечения энергией работ
по бурению сверхглубоких скважин в суровых условиях. Помимо высокой мощности,
буровой комплекс обеспечивает более простое обслуживание и меньшее потребление
топлива по сравнению с другими продуктами
того же класса.
компании Big E должны справляться с суровыми
условиями и гигантскими нагрузками, надежно
работая на высоких мощностях и практически
без остановки.
Современные буровые установки для нефтегазовой отрасли должны работать на больших глубинах и с большими, чем когда бы то ни было, скоростями, чтобы удовлетворить запросам заказчиков — самых известных мировых энергетических
компаний. Кроме того, буровые операторы
используют нетрадиционные техники бурения,
например горизонтальное бурение, для доступа
Компания Big E Drilling, сухопутный буровой
к менее проницаемым геологическим структуподрядчик с головным офисом в пригороде
рам, таким как нефте- и газоносные сланцы.
Хьюстона, при выполнении работы для заказПоэтому когда для компании Big E настало время
чиков придерживается тех же принципов, кото- добавить в свой парк буровую установку №5 для
рыми руководствовался президент компании
удовлетворения растущих потребностей в услуЛайл Истам (Lyle Eastham) в свою бытность
гах по бурению, Истам выбрал автономный элекигроком линии защиты команды Texas A&M:
трический буровой комплекс с тремя генераторстабильность, надежность, разумность. При
ными установками MTU серии 4000 G73, договоиспользовании в удаленных расположениях от
рившись о девятимесячном периоде
юга Техаса до юга Арканзаса буровые установки тестирования новой буровой установки.
Лайл Истам, президент компании Big E Drilling
«телиЭтии дизельные
двигабуровые установки
испытывают экстремальные нагрузки. Они должны справляться с экстремальными рабочими температурами и надежно
работать на высоких
мощностях практически
без остановки.
»
Лайл Истам, президент компании Big E Drilling
MTU Friedrichshafen GmbH I MTU Asia Pte Ltd I MTU America Inc.
Rolls-Royce Power Systems Companies
www.mtu-online.com
Power. Passion. Partnership.