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电动钻机解读

信息来源:zzzooo.com  时间:2019-02-12  浏览次数:161

电动钻机电动钻机又称电驱动钻机,就是由电作为动力,用电动机驱动来提升下放钻具,提供钻井液循环所需要的动力,驱动钻具旋转,以及为其它钻井设备提供动力的一套钻井设备。与机械钻机相比,电动钻机的动力系统和控制系统产生了较大变化,并且有了较大的优势。

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电动钻机

一、电动钻机的优势

二、电气传动系统(整流与逆变)

三、电动钻机的控制

电动钻机的优势

1、传动效率高。常用机械钻机的总传动效率约为73%,而直流电动钻机的总传动效率约为86%,交流变频电动钻机的总传动效率约为90%。

2、可操作性好。无论直流电机还是变频电机都可以实现无级调速,因此在启动以及调整转速时产生的冲击比较小,这样对于泥浆泵、绞车、转盘等设备的使用有很好的保护作用。这也称为电动钻机的软特性。

3、燃料消耗少。对钻深6000米,钻井周期120天,每年钻3口井,统计机械钻机和直流电动钻机燃料消耗结果表明,直流电动钻机比机械钻机可节约15%~20%的燃料。

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4、井眼质量比较好。机械钻机在启动时,由于产生一个冲击,存在一个很大的加速度,造成下部钻具产生一个离心力,造成井眼不规则。而电动钻机的无级调速可以保证井眼质量,这样对于井壁稳定、固井质量都有很大的好处。电动钻机的优势

5、维护管理方便。电动钻机的柴油机是在最优的工况下运转,且带有过载保护,结果使柴油机的大修期得以延长。电动钻机上易损件少,它以电缆代替链条、皮带等传动副,振动冲击小,能防止过载,这也降低了各工作机的维修量。电机及其电气控制设备只需保持干燥清净即可。控制室和电机都有冷却设备,保证机器温升不超过50℃。电机的密封轴承只要每三年加一次润滑脂即可。对比之下机械钻机有大量易损件,要经常调整换新(如轴承、摩擦片、链条、皮带等),要经常加润滑脂和更换密封件,其维护工作量比电动钻机要大得多。总起来看,电动钻机的维护费只相当于机械钻机的30%。

6、环境保护比较好。在电动钻机上,可方便配置噪声控制装置,使其噪声低于标准规定的85分贝,钻台上的钻工可清楚地听到指令和警号。电动钻机可在市区内打井,可以不用柴油发电机组而直接从工业电网上取动力。电驱动钻机电动钻机已在石油钻井工程上广泛的使用,成为当代转盘钻机和顶部驱动钻井系统中能够提供动力的新途径。

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它和机械钻机不同点主要在于传动机构不同。

机械钻机用的是机械传动机构(比如皮带、链条、齿轮并车传动);电动钻机用的是发电机发电,通过电缆输入到电动机内进行驱动三大工作机组,因而大大简化了传动机构,提高了系统能量传递效率。现在的电动钻机主要分为四种:AC-AC电驱动系统;DC-DC电驱动系统;SCR电驱动系统;交流变频驱动。AC-AC电驱动系统柴油机与交流发电机机组发出交流电驱动交流电动机,交流电动机驱动钻机进行钻井。

该系统可改为用工业电网供电。交流电动机的转速一般是不可调节的,因而采用这种驱动系统的钻机不能进行调速,1964年胜利油田研制的电动钻机就是这种传动方式。DC-DC电驱动系统柴油机与直流发电机机组发出直流电驱动直流电动机,直流电动机驱动钻机进行钻井。调节发电机的励磁电流可改变该系统中发电机的输出电压,因而直流电动机的转速可从最小无级平滑地调节到最大。该系统采用单独驱动的方法。SCR电驱动系统柴油机与交流发电机机组发出交流电,经可控硅整流器后输出的直流电驱动直流电动机,直流电动机驱动钻机进行钻井。

这种电驱动系统称为SCR(或AC/SCR或AC-SCR-DC)电驱动系统。在该系统中,几台柴油机分别带一台交流发电机并联运行。电子调速器将几台柴油机的转速均调节到额定转速,使每台发电机都发出600V三相交流电。交流电集中供电到母排或电缆,经可控硅整流后输出0~750V的直流电,供直流电动机用电。这可使直流电动机的转速从最小无级平滑地调节到最大。也可改用工业电网供电。

这是目前应用最广泛的电驱动系统。交流变频驱动钻机交流变频调速电驱动石油钻机(AC—GTO—AC石油钻机)是国外新发展起来的一种先进的电动石油钻机。这种钻机在满足石油钻井工艺要求方面具有现用机械驱动钻机和直流电驱动钻机无可比拟的优越性能。这种钻机的核心技术就是采用了交流变频调速技术。

交流变频调速技术是一种涉及电动机理论、自动控制理论、电路拓朴理论、电力电子技术、微电子及计算机技术的综合性交叉技术。专家认为交流变频电驱动钻机是现代高新技术与石油钻井机械的有机结合,具有强大的生命力,是当代石油钻机的发展趋势。直流传动系统系统综述直流传动系统的功能就是控制SCR元件,将恒压、恒频交流电源整流成连续可调的直流电源。整流装置为三相全控整流桥,整流桥通过断路器与交流电网隔离。整流桥的输出经指配接触器对直流电动机供电,实现对钻机绞车、

小编总结:这种钻机在满足石油钻井工艺要求方面具有现用机械驱动钻机和直流电驱动钻机无可比拟的优越性能。这种钻机的核心技术就是采用了交流变频调速技术。


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