Применение магнитострик­ционных датчиков линейного положения (магнитострик­ционных датчиков линейного перемещения) в буровых установках.

---

Виды буровых установок и их возможности – обзор

Буровая установка — комплекс технологического оборудования, механизмов и сооружений, предназначенных для бурения и крепления скважин.

Применение буровых установок:

• Бурение неглубоких (до 25 метров) скважин небольшого диаметра (76—219 мм) при сейсморазведке и инженерных изысканиях;
• Бурение скважин средней глубины (до 600 м) — структурных и поисковых скважин на твердые полезные ископаемые;
• Бурение глубоких (до 6000 м) разведочных и эксплуатационных скважин на нефть и газ;
• Капитальный ремонт и испытания скважин на нефть и газ;
• Бурение скважин на воду;
• Бурение неглубоких (до 32 м) скважин большого диаметра (до 1,5 м) для строительства буронабивных свай (свайные фундаменты);
• Бурение взрывных скважин на открытых горных выработках и в шахтах;
• Сверхглубокое бурение (до 15 000 м) разведочных и эксплуатационных скважин на нефть и газ. (В России первая сверхглубокая скважина была пробурена глубиной 12 262 метров на Кольском полуострове).

Процесс бурения проводят разными методами, руководствуясь типом почвы и глубиной скважины. Однако есть 3 основных этапа, которые соблюдаются всегда:

• Точечное разрушение почвы по месту бурения (котлован глубиной до 1000 мм);
• Выемка выработанного грунта на поверхность;
• Прочистка и укрепление ствола скважины.

Последняя операция очень важна, поскольку позволяет избежать обвала грунта стен. Если это скважина для воды, то её усиливают обсадными и фильтрующими трубами. А затем герметизируют пространство между стенками ствола и обсадной трубы цементно-песчаной смесью.

Виды буровых установок

Где используются датчики линейных перемещений в буровой технике и для чего они нужны?

Гидравлическая система играет важную роль в процессе бурения, обеспечивая передачу мощности задавая правильную работу буровой установки. Она основана на использовании жидкости под высоким давлением для передачи энергии и выполнения различных операций.

Датчики линейных перемещений устанавливаются в гидроцилиндры, приводящие в движение механизмы буровой техники. Принцип действия гидравлических цилиндров состоит в преобразовании давления и расхода жидкости в усилие и перемещение штока цилиндра.

Это обеспечивает правильную глубину бурения, точное положение бура, возможность задать правильную устойчивость технике, что позволяет получить надежное значение координат объекта и скорости его перемещения. Информация о положении механизма считывается с датчика, и передается в управляющий контроллер.

Рассмотрим на примерах ниже:

• Механизм подачи долота
  • В гидроцилиндрах подъема/опускания вышки или мачты на мобильных установках.
  • В гидроцилиндрах подъема/опускания буровой колонны на стационарных установках.
    •  Датчики положения здесь необходимы для точного контроля положения долота и оптимизации процесса бурения;
• Механизмы позиционирования буровой установки (на мобильных установках)
  • В гидроцилиндрах выдвижения и складывания опор (аутригеров).
  • В гидроцилиндрах системы горизонтирования платформы.
    • Здесь датчики необходимы для дополнительного контроля горизонтального положения буровой установки или платформы, что позволяет повысить безопасность и качество буровых работ;
• Механизмы манипулятора буровых труб
  • В гидроцилиндрах захвата, подъема и перемещения буровых труб и свечей.
    • Датчики положения нужны для точного позиционирования и безопасного манипулирования трубами;
• Механизмы системы верхнего привода
  • В гидроцилиндрах подъема и опускания верхнего привода по направляющим.
  • В гидроцилиндрах наклона верхнего привода для подсоединения труб.
    • Датчики положения обеспечивают точное позиционирование верхнего привода для эффективного бурения и наращивания колонны.

Датчики линейного положения в этих механизмах передают информацию о положении штока гидроцилиндра в систему управления буровой установки. Это позволяет оператору контролировать работу механизмов, а также реализовывать функции автоматизации и синхронизации движений для повышения эффективности и безопасности бурения.

Основные причины выхода из строя узлов гидропривода буровой установки

Тяжелые условия эксплуатации техники

Эксплуатация техники в тяжелых условиях может привести к серьёзным поломкам и дорогостоящему ремонту техники.

• Несвоевременный технический осмотр и обслуживание техники, связанный с человеческим фактором – важная мера профилактического обслуживания, это регулярная визуальная проверка состояния гидроцилиндра;
• Износ уплотнительных элементов – это может привести к утечкам гидравлической жидкости и снижению производительности.;
• Не были заменены грязесъемники, которые отвечают за очистку поршневых и штоковых полостей от попадания грязи;
• Ударные нагрузки – при неправильной эксплуатации, могут привести к трещинам в швах, отрыву креплений, нарушению работы основных узлов и т.д.

Гидроцилиндр изготавливается со встроенным в него датчиком линейного положения (корпус датчика с электроникой размещается внутри гидроцилиндра), что делает зачастую невозможным достаточно просто осуществить замену, поэтому в случае поломки гидроцилиндра с датчиком, как правило необходимо производить полную замену данного узла на новый.

Ввиду сложности быстрой закупки импортных комплектующих, мы предлагаем мгновенное решение по доступной цене аналогичного качества.

Как следствие, каждый день простоя техники может привести к дополнительным затратам на ее ремонт или замену по следующим причинам:

• Потеря производительности труда. Сотрудники получают полную заработную плату, даже когда они ожидают починки техники или доставки материалов на рабочее место;
• Потеря дохода. Как правило, простой «стоит» компаниям 1–3 % от оборота, а общие затраты на устранение последствий могут достигать 30–40 % прибыли;
• Потеря лояльности. Во время простоя, клиенты могут перейти к конкурентам;
• Прочие расходы. Простой может повлечь за собой расходы на наем временных работников, аренду дополнительного оборудования, затраты на сверхурочную работу основного персонала, дополнительные расходы по доставке или размещению продукции.

Быстрая замена качественно датчика линейного положения. Изготовление гидроцилиндров с датчиками обратной связи

Датчик линейного перемещения (положения)

ООО “МультиСистемная Интеграция” является Производителем датчиков линейного положения и гидроцилиндров.

Конструктивные особенности:

• Датчики для внутреннего и внешнего монтажа с лучшей устойчивостью к электромагнитным помехам;
• Абсолютное линейное измерение (выходные сигналы пропорциональны перемещению позиционного магнита), что обеспечивает их высокую производительность и ресурс работы;
• Высочайшая точность: разрешение 1 / 2 / 5 / 10 / 20 / 40 / 50 / 100 мкм (настраивается при производстве). Это позволяет определить точное положение штока и обеспечить более высокую производительность, низкое энергопотребление и длительный срок службы;
• Измеряемая длина от 25 до 3800 мм с шагом 1 мм;
• Линейность < 0,04% – позволяет достичь высокой линейности;
• Повторяемость < 0,005% – отражает близость друг к другу результатов измерений;
• Рабочая температура -40 °C…+75 °C (опционально +85 °C) – обеспечивает стабильную работу датчиков даже в экстремальных условиях окружающей среды;
• Степень защиты до IP68.

Стержневые и профильные, высокоточные, абсолютные, бесконтактные, магнитострикционные датчики с рабочим диапазоном от 25 до 3800 мм. Позиционные измерения совершаются при помощи кольцеобразных позиционных магнитов, перемещающихся вдоль волновода без физического контакта. Фланец датчика изготовлен из высококачественной нержавеющей стали и рассчитан на длительный срок эксплуатации.

Принцип работы магнитострикционного датчика линейного положения / перемещения.

Электроника датчика позволяет проводить точное измерение координаты. Данная технология измерения является очень надежной и обеспечивает высокую точность и повторяемость. Поэтому, наши датчики имеют значительно больший срок службы и обеспечивает высочайшую надежность даже в жёстких условиях эксплуатации.

Важно: Датчики линейного перемещения производства ООО “МультиСистемная Интеграция” внесены в Госреестр СИ

Предлагаемое решение

Сотрудники нашей компании готовы осуществить подбор и предложить замену вышедшего из строя датчика по присоединительным размерам, интерфейсу и другим параметрам.

Мы изготавливаем гидроцилиндры по чертежу или по предоставленным сломанным образцам (не имея никакой документации). Принимается любая информация, чтобы адаптировать датчик линейного положения в систему управления буровой установки. В случае необходимости, возможно проектирование и изготовление гидроприводов «под ключ».

Обращайтесь к нашим специалистам и партнёрам за консультацией и помощью в выборе технического решения, наиболее оптимального для вашей задачи.