海洋石油模块钻机陆地调试配电方案设计与实施

一、模块钻机主要用电设备

1.600V交流变频驱动设备

泥浆泵:配置数量, 2台。每台泥浆泵配置600k W交流变频电机2台。

钻井绞车:1台。配置800k W交流变频电机2台。

转盘:1台, 配置800k W交流变频电机1台。

顶驱:1台, 配置800k W交流变频电机1台。

由于是变频电机, 对供电频率的要求不高, 只需要在调试前对变频器进行设定即可。

2.480V60Hz用电设备

480V60Hz包括空压机、空调、风机、输送泵、振动筛、离心机以及上述600V设备的辅机, 由于电机的绕组特性, 此类设备不能直接接入50Hz电网, 否则会发生电机电流过大而烧坏电机的现象。

3.230V60Hz用电设备

主要是钻机的照明, 电机加热器以及一些控制回路, 此类设备通常可以接入230V50Hz电网。

4.115V60Hz用电设备

钻机的火气系统供电、CCTV、内部对讲系统及电控系统的控制回路, 跟230V60Hz设备一样, 基本可以不考虑电网频率的影响。

二、用电设备功率及调试工况

1. 用电设备功率要求

通过对正常钻井作业、高泵冲及高泵压作业、倒划眼作业及处理井下事故修井作业等四个工况的设备用电分析, 如果要进行全工况的模拟调试, 供电方案需要满足下列几个条件要求:

由于陆地调试和海上钻井作业存在钻井液不同 (淡水和泥浆的区别) , 以及陆地气候较海上稳定, 辅助设备启停较灵活等情况, 功率要求没有将电网损耗 (5%) 计算在内。

2. 调试工况

平台作业照明:利用模块钻机上的照明系统为钻机建造提供室内及夜晚照明, 不但方便各专业建造施工, 也可作为检验照明系统持久和稳定性的方法。

单机调试:设备安装完毕后, 在建造场地内对各系统内设备所具备的单机可测试功能进行检验的过程, 最终目的是达到模块钻机各系统功能联合试验所应具备的条件, 为接下来的陆地和海上联合调试工作奠定基础。在此单机调试期间, 设备的所有控制功能、显示功能及接口均应按调试大纲和产品操作手册的要求进行全面的测试, 并由业主、具有资质的认证单位以及产品的供货或合同方共同进行陆地完工确认。在单机测试结束后, 应由测试方对设备进行断电、清洁和保养, 为下一次设备的运行做准备。

陆地联合调试:在完成钻井设备、机械、动力、电气部分等设备单机调试后, 根据建造现场实际情况, 尽可能模拟模块钻机钻完井作业工况对关键设备进行带负荷联合运转检验。其目的是通过模拟钻完井作业可能的作业负荷对动力、水、电、高低压泥浆系统、钻井机械、排污系统等设备进行联合试验, 以检验这些设备处于良好的工作状态。这也是一次设备的磨合过程。

三、陆地建造场地配电系统及配电方案

陆丰132模块钻机建造场地的10.5k V, 380V, 230V电网终端遍布了整个建造场地。根据现在资源状况, 拟定了适合各工况调试的配电方案, 如下图所示:

四、配电方案实施

1. 平台作业照明情况下, 柴油发电机组不启动, 所有照明设备由场地230V岸电供应, 以达到节约成本的目的。

2.单机调试情况下, 所有600V, 480V设备均由柴油发电机提供电力, 实践证明, 1250k W的柴油发电机能提供足够的电力完成泥浆泵此类大型设备的调试。单机调试情况下, 通常不启用10.5k V的场地岸电, 避免投入人力去进行中压电的启用和看护。柴油发电机根据调试需要随时启动, 一定情况下节约了调试成本。

3.陆地联合调试需要采用多路供电, 600V变频设备主要由场地岸电通过降压变压器供给, 并且需要提前设置好变频器相关参数。480V60Hz用电设备必须由柴油发电机供给, 从发电机出来的600V60Hz电通过模块钻机自身配置的600V/480V变压器降压到480V60Hz供给480V用电设备使用。在这里, 230V设备用电也可以通过钻机自身配置的480V/230V变压器供给。此过程需要集中投入人力去看护中压配电, 柴油发电机组, 以适应持续的调试需要。

结束语

针对陆丰132模块钻机的特点设计的配电方案, 在满足了各种调试的需求条件下, 可以灵活调配岸电资源和柴油发电机资源, 也可以避免频率的人员配置调整, 达到了预期完成调试目标、节约成本的要求。

摘要：海洋石油陆丰13-2模块钻机采用HZJ70/4500模块钻机承担钻井、完井以及修井作业。钻机上不设主电站, 其主电源通过采油主平台输送, 电气系统采用3PH/3W/60Hz电制, 中性点绝缘, 共分为600V、480 V、230 V、115 V四个电压等级。相对国内400V50Hz的常用电制, 钻机电制的多种形式和特殊性, 给陆丰13-2模块钻机陆地调试的开展带来一定的配电的困难。作者拟用最经济实用的方案, 优化钻机陆地调试配电, 以满足钻机单机调试, 联合调试等不同情况的用电需求。

关键词：模块钻机,调试,配电方案,特殊电制