国外大型绞车的发展

1、国外大型绞车的发展马家骥2003年9月问题的提出 复杂地质条件超深井 大位移井 大陆科学钻探工程（俄国SG-3井，井深12262米） 提出了大型化需求大位移井世界纪录作业者井名地点总垂深（米）位移（米）测长（米）BP阿莫科M-16SPZ英国WF油田1636.810728.011277.9道达尔CN-1阿根廷Ara油田1656.310585.111184.0BPM-11Y英国WF油田1605.110113.610657.9大型绞车的发展历程1994-1995年 国民器材公司（National）推出TA3000绞车没有链条、链轮、离合器、单向离合器、电磁涡流刹车采用交流变频驱动，计算机控制大型绞车

2、的发展历程1994-1995Emsco公司推出IID绞车 两台直流马达通过单速人字齿轮减速箱、气离合器驱动绞车大型绞车的发展历程 1996-1997 DRECO 和IRI推出交流变频绞车 链传动，紧凑的两挡变速绞车大型绞车的发展历程 1996-1997 德国WIRTH公司推出齿轮传动绞车 直流、交流变频、液压驱动方式任选 齿轮传动大型绞车的发展历程 2000年 国民油井公司推出交直流驱动方式任选的齿轮绞车大型绞车的发展历程 国民油井公司DRECO分部推出带有主动升降补偿功能的AHD绞车大型绞车的发展历程 VARCO公司推出了ADS自动绞车系统大型绞车的主要特点 单一起升功能，不带猫头和捞砂滚筒

3、重量重量65吨吨大型绞车的主要特点 既可直流驱动、也可交流变频驱动 发展趋势是交流变频和单速齿轮传动大型绞车的主要特点交流变频电控系统简图交流变频电控系统简图大型绞车的主要特点 进一步减小转动惯量 Varco AHDSSGD-750 绞车绞车大型绞车的主要特点 均采用四象限控制不配辅助刹车起升驱动起升驱动起升减速起升减速下放驱动下放驱动下放减速下放减速-M+M+n-n大型绞车的主要特点盘式刹车仅用于停车制动与安全紧急使用AHD绞车采用气动钳盘式盘刹大型绞车的主要特点 所配置的离合器为维修提供方便 都带自动送钻装置大型绞车的主要特点 配备起下钻能量监控系统大型绞车的主要特点 整个系统由计算机控制

4、，采用遥控把操作大型绞车的主要特点计算机控制系统简图大型绞车的主要特点 AHD绞车具有主动升降补偿功能大型绞车的主要特点 系列产品组件通用化程度高Varco公司系列化产品大型绞车的主要特点 系列产品组件通用化程度高Natoil公司系列化产品大型绞车的主要特点备有应急动力 WIRTH公司采用应急电机 国民油井公司的AHD绞车采用蓄电池采用交流变频大型绞车的优点 重量体积减小 VARCO公司体积重量比常规绞车减少50% DRECO公司占地减少25%40%，重量减少20%30% DRECO公司6000HP的AHD绞车的重量仅为65吨交流变频绞车与同类直流绞车外形尺寸比较1320UE1320UE2-M

5、OTOR2-MOTOR2000HP2000HPE 20002-MOTOR2000HPVarcoVarcoAHS-10DAHS-10D2800HP2800HPE 3000E 30003-MOTOR,300HP3-MOTOR,300HP1625 DE1625 DE3-MOTOR3-MOTOR3000HP3000HP采用交流变频大型绞车的优点 作业效率提高 起升提高16% 下放提高30% 采用自动送钻，减少旋转时间37% 维护保养工作量仅为普通绞车的40% 提高智能化水平 提高作业质量 降低作业成本 减轻工人劳动强度 工作更安全 减少震动和噪音 AHD绞车的噪音仅为80dB采用交流变频大型绞车的优点

6、采用AHD750绞车主动升降功能带来的好处提高起下钻速度、节约下隔水管和BOP时间延长钻头和钢丝绳寿命井架总重量减少200吨省掉储能器重量60100吨钻井和完井作业可缩短等候的时间在半潜式钻井装置上可减少18天浮动钻井船上可减少43天因升沉补偿故障停机时间每年可缩短0.5天有关技术问题的讨论1. 链传动在交流变频绞车应用中的局限 主动轴的转速不能过高26262828303032321 1/41 1/4140014001400140014001400140014001 1/21 1/2120012001100110011001100100010001 3/41 3/480080080080070

7、0700600600链条链条节距节距极限转速（极限转速（rpm)链轮齿数链轮齿数油流润滑的链轮极限转速（油流润滑的链轮极限转速（ANSI B29.1)有限的排数不能传递更大的功率（8排1 28齿1100转/分下链条传递功率400kW）在有限寿命状况下，能耗制动降低了链条的工作寿命 （正常8排1 ”链条寿命2922h，能耗制动后为1461h 。 正常8排1 1/4”链条寿命326h，能耗制动后为163h。 ）不存在松紧边改变问题下钻起升有关技术问题的讨论2. 能耗制动 如果SCR控制系统是可逆的，也可实现能耗制动，但零Hz时只能停住额定载荷，且不得超过5秒3. WIRTH公司绞车装电磁涡流刹车的原因 KTB井工作对象是变质岩对下钻速度没有限制，为提高下钻效率装用电磁涡流刹车使轻载时的下钻总能量达到6000KW 当时的制动元件容量偏小电磁涡流刹车电磁涡流刹车交流变频交流变频直流直流有关技术问题的讨论4. 自动送钻 自动司钻：用气动控制原理对带刹车进行控制 电子司钻：采用计算机对Eaton推盘刹车或钳盘式盘刹进行控制，并带有游车控制器功能 数字司钻：采用计算机对交流变频电机反拖能耗制动进行控制。 主电机自动送钻的最小送钻速度为0.9m/h 应急电机自动送钻的最小送钻速度为0.2m/h或更小有关