Introducción
Perforación petroleraEl equipo es un sistema enorme y complejo, que consta de muchos componentes clave. Abarca desde la plataforma de perforación que perfora los estratos, hasta el camión de cemento utilizado para las operaciones de cementación, y luego hasta el gato de la bomba de petróleo y la bomba de petróleo que extraen el petróleo crudo del subsuelo a la superficie. Cada equipo tiene su propia tarea en el proceso de extracción de petróleo. Cuando estos dispositivos están en funcionamiento, muchos de sus componentes, como brocas y motores de bombas, necesitan mantener un movimiento de rotación y tener un suministro de energía continuo. ¿Pero cómo se logra esto?
Como un dispositivo que puede transmitir señales eléctricas y potencia entre las partes rotativas y estacionarias del equipo, los anillos deslizantes lo hacen posible. Ayudan a estos dispositivos en operaciones como perforación, excavación o bombeo de aceite. ¿Pero sabes exactamente cómo funciona todo esto? Hoy, Bytune lo llevará a explorar los detalles del uso de anillos de deslizamiento de perforación de aceite.
¿Qué son los anillos de deslizamiento?
Los anillos de deslizamiento consisten principalmente en un rotor giratorio y un estator estacionario. El rotor está equipado con múltiples anillos conductores, hecho de aleaciones de cobre o plata altamente conductivas. Se colocan materiales aislantes entre los anillos para evitar circuitos eléctricos cortos. Correspondientes a esto se encuentran los cepillos en el estator, generalmente hechos de metales preciosos o paquetes de alambre de aleación, o bloques de cepillo de grafito de carbono. Estas dos partes están en contacto cercano y se deslizan y frotan continuamente durante la rotación del equipo para guiar y transmitir la corriente.
Aplicaciones principales de los anillos de deslizamiento en el equipo de perforación de aceite
Plataforma de perforación
Durante el proceso de perforación, la tubería de perforación del equipo de perforación debe girar a alta velocidad para romper las rocas. La potencia de rotación del tubo de perforación la proporciona un motor eléctrico. Se instala un anillo colector en la conexión entre el motor y la tubería de perforación. Transmite la energía desde el sistema de suministro de energía de superficie al motor que hace girar la tubería de perforación. Además, en la tubería de perforación se instalan varios sensores, como sensores de par y sensores de presión. El anillo colector puede transmitir las señales recopiladas por estos sensores al sistema de control de superficie en tiempo real. Con base en estas señales, los operadores pueden ajustar los parámetros de perforación del equipo de perforación de manera oportuna, como la velocidad de rotación y la presión de perforación, para evitar accidentes de perforación.
Cemento Camión
El dispositivo mezclador del camión de cemento se utiliza para mezclar uniformemente cemento, agua y otros aditivos para preparar una lechada de cemento que cumpla con los requisitos de cementación. El anillo colector suministra energía a su motor mezclador. Al mismo tiempo, los sensores del dispositivo mezclador controlan parámetros como el grado de mezcla y la temperatura de la lechada de cemento. El anillo colector transmite estas señales al sistema de control del camión de cemento, de modo que los operadores puedan ajustar el tiempo y la velocidad de mezclado de manera oportuna. Y su dispositivo de bombeo transporta la lechada de cemento mezclada del pozo al pozo a través de tuberías. Durante este proceso, el anillo colector conecta el motor de bombeo y el circuito de control para garantizar que el motor pueda ajustar la presión y el flujo de bombeo de acuerdo con los requisitos de cementación.
Aceite Bomba Jacobo
El cabezal de caballo del gato de la bomba de aceite se mueve hacia arriba y hacia abajo en un movimiento al recíproco, conduciendo la varilla de sucker para extraer petróleo crudo desde el interior. El anillo de deslizamiento está instalado en el eje giratorio que impulsa el movimiento del cabezal de caballo. Permite que el cabezal se mueva de manera estable a una frecuencia establecida y un trazo. Hay varios sensores instalados en la varilla de sucker para monitorear datos, como la presión y el nivel de líquido del aceite. El anillo de deslizamiento transmite las señales de estos sensores al sistema de monitoreo de la superficie. En base a estos datos, podemos determinar si el pozo de aceite está produciendo aceite normalmente y si los parámetros como el accidente cerebrovascular y la frecuencia de bombeo deben ajustarse para mejorar la eficiencia de producción de aceite.
Ventajas del uso de anillos colectores en equipos de perforación petrolera
Transmisión de potencia estable
Las operaciones de extracción de petróleo suelen durar mucho tiempo y se llevan a cabo en entornos complejos, que requieren una alta estabilidad del suministro de energía. Los anillos colectores pueden conducir la electricidad de manera estable en el equipo y evitar que la tubería de perforación se atasque debido a cortes de energía. Los anillos colectores ByTune pueden soportar una transmisión de potencia de 300 - 5000A, lo que proporciona energía para operaciones a largo plazo en el sitio de construcción.
Transmisión de señal precisa
Los equipos de perforación petrolera se basan en datos recopilados por varios sensores para un control y monitoreo precisos. Gracias a un diseño multicanal, los anillos colectores pueden transmitir señales de sensores a través de canales independientes. Por lo tanto, el sistema de control puede obtener parámetros precisos de operación del equipo e información sobre el estado del pozo petrolero en tiempo real.
Evite el enredo del cable
Hay muchas piezas giratorias en los equipos de perforación petrolera. Sin anillos colectores, es muy probable que los cables conectados a las piezas giratorias se enreden durante el funcionamiento del equipo, lo que también puede provocar accidentes de seguridad.
Requisitos de los equipos de perforación petrolera para anillos colectores
Voltaje de funcionamiento
El equipo de perforación de petróleo tiene una amplia gama de voltajes operativos. Los sistemas de bajo voltaje, como 220V y 380V, se utilizan para equipos auxiliares y circuitos de control. Sin embargo, las plataformas de perforación grandes y las bombas de aceite de alta potencia requieren 660 V o incluso voltajes más altos para proporcionar una potencia suficiente.
Número de circuitos
Una plataforma de perforación moderna necesita transmitir varias señales de sensor, como el par de la tubería de perforación, la velocidad de rotación, la presión y la temperatura, y también controlar el arranque: detener la rotación hacia adelante y hacia atrás, y el ajuste de velocidad de múltiples motores. Esto requiere anillos de deslizamiento para tener un número suficiente de circuitos. Por ejemplo, nuestroBth96185 a través del anillo de deslizamiento del agujeroTiene opciones de 6, 12, 18, 24, 36 y 48 circuitos, que pueden soportar completamente estas operaciones.
Corriente operativa
Las cargas como los motores de los equipos de perforación petrolera suelen tener alta potencia, por lo que la corriente de funcionamiento es relativamente alta. La corriente del motor de la bomba de aceite puede oscilar entre 20 amperios y cientos de amperios.
Velocidad de rotación
La velocidad de rotación de la tubería de perforación en la plataforma de perforación suele ser entre 50 y 120 revoluciones por minuto (rpm), dependiendo del tipo de operación de perforación, la formación de rocas y la broca de taladro utilizada. La velocidad de rotación del gato de la bomba de aceite es relativamente baja, generalmente decenas de revoluciones por minuto. La velocidad de rotación del anillo de deslizamiento debe coincidir con la de las partes giratorias del equipo conectado.
Preguntas frecuentes
P: ¿Cómo determinar si un anillo de deslizamiento de perforación de aceite necesita ser reemplazado?
R: Es posible que deba reemplazar el anillo de deslizamiento cuando ocurran las siguientes situaciones:
(1) El cepillo está muy desgastado, acercándose o alcanzando la marca de límite de desgaste.
(2) Hay desgaste severo, rasguños u oxidación en la superficie del anillo conductor.
(3) Se producen ruidos o vibraciones anormales durante el funcionamiento del anillo colector.
(4) Se producen errores de transmisión de potencia o transmisión de señal inestables en el equipo.
P: ¿Cómo garantizar la concentricidad del anillo de deslizamiento durante la instalación?
R: (1) A través del anillo de deslizamiento del orificio: asegúrese de que el tamaño del eje giratorio coincida con el orificio a través del anillo de deslizamiento. Use accesorios especiales de herramientas para colocar con precisión el anillo de deslizamiento en el eje giratorio. Finalmente, detecte la concentricidad del anillo de deslizamiento con herramientas de medición (como un indicador de dial) y haga ajustes.
(2) Anillos de resbalón de tipo y panqueque: al instalar, asegúrese de que la brida o el disco de montaje estén plano con el plano de conexión del equipo. Cuando use pernos o tornillos para la fijación, apriételos gradualmente de acuerdo con el par y la secuencia especificados.
P: ¿Cuál es el ciclo de mantenimiento de los anillos colectores de perforación petrolera?
R: En general, en un entorno de trabajo normal, se recomienda inspeccionar y mantener el anillo de deslizamiento cada horas de funcionamiento 1000 - 2000. El mantenimiento incluye verificar la condición de desgaste de los cepillos, la condición de la superficie de los anillos conductores, limpiar el polvo y las impurezas dentro del anillo de deslizamiento, y verificar si las conexiones del cable son seguras.
P: ¿Cuál es el ciclo de entrega de los anillos colectores personalizados?
R: Para anillos colectores personalizados simples, generalmente pasan 1 - 2 semanas desde la confirmación del pedido hasta la entrega. Para anillos colectores personalizados más complejos, como aquellos con requisitos especiales de rendimiento eléctrico o diseños estructurales complejos, el ciclo de entrega puede tardar 3 - 4 semanas. Si la cantidad del pedido es grande, el ciclo de entrega se ampliará en consecuencia. La hora concreta será informada claramente al cliente al firmar el pedido.
P: ¿Se puede mantener el anillo de deslizamiento sin detener la operación del equipo?
R: Generalmente, no se recomienda mantener el anillo colector mientras el equipo está en funcionamiento porque existen ciertos riesgos de seguridad. Durante el funcionamiento del anillo colector, sus partes giratorias y partes vivas se encuentran en un estado de rotación y energización a alta velocidad. Es probable que el mantenimiento en este momento provoque accidentes como descargas eléctricas y lesiones mecánicas.
P: ¿Se puede reparar el anillo colector después de una falla?
R: Algunas fallas de los anillos colectores se pueden reparar. Si el cepillo está desgastado o dañado, se puede reemplazar. Si hay un ligero desgaste u oxidación en la superficie del anillo conductor, se puede reparar puliéndolo, limpiándolo, etc. Sin embargo, si el material aislante dentro del anillo colector está dañado, el cable está roto o hay una estructura mecánica grave. daño, no vale la pena repararlo.
Conclusión
Ahora sabemos que los anillos de deslizamiento se usan en muchos equipos de perforación de aceite. Esto abarca desde la transmisión de la unidad de rotación y la señal de la señal del sensor de plataformas de perforación hasta el control de mezcla y bombeo de camiones de cemento. Al elegir un anillo de deslizamiento, también debe considerar de manera integral factores como el voltaje operativo, el número de circuitos, la corriente de funcionamiento y la velocidad de rotación. Si tiene alguna duda durante el proceso de selección, Bytune estará listo para responder a sus preguntas o proporcionar diseños personalizados. Además, si está interesado en el rendimiento de los anillos de deslizamiento en antenas, nuestro artículo "Anillos colectores para antena: una guía completa"Puede ser útil.