国外石油钻机驱动型式的应用与发展_图文

1、 国 外 石 油 机 械 第 卷 第 期 石 油 钻 机 驱 动 型 式 的 经 济性 石 油 钻 机 驱 动 型 式 的经 济 性 是 指 传 动 效 率 高 成 本 低 设 备 运 转 节约 动 力 消 耗 耗 油 准 , , , 少 维 护 保 养 简 单 方 便 费 用 低 钻 井 速 度 快 各种 经 济 指 标 先 进 等 , , , , . 柴 油机 变 矩 器 链 条 并 车 驱 动 石 油 钻 机 与 柴 油 机 直 接 驱 动 石 油 钻 机 相 比 较 柴 油 机 变 矩 器 链 条并 车 驱 动 石 油 钻 机 可 以 减 少 起 下 , 钻时间 , , 功 率利 用

2、率可 提 高 写 一 次 性 投 资 费 用 要 比 电驱 动 石 油 钻 机 低 , . , 从 柴 油 机 输 出轴 到 绞 车 传 动轴 的 传 动效 率 为 屹一 电驱 动 石 油 钻 机 一 , 传动 效 率 高 电动 机 功 率 在 为 , 范 围 内 直 流 发 电机 与 直 流 电 动 机 的效 率均 , , 直 流 发 电机 励 磁 损 耗 为 鼓 风 机 与冷 却 系统 损 耗 也 约 为 , 电缆 损 耗 为 厂 今 , 从 柴 油 机 轴到 绞 车 传动 轴 的 传 动 效 率 为 , , 比机 械 驱 动 石 油钻 机传 动 效 率提 高 理 最 佳 状 态 运 行

3、经 济 性 好 直 流 电 驱 动 钻 机 采 用 电子 调 速 器 调 节 每 台 柴 油 机 的 使 用 性 能 不 仅 使 柴 油 机 经 常 处 于 最 佳状 态运 行 而 且 还 使 柴 油 机 载 荷 变 化状 态 同 时 受 到 电控 系统 的 监 控 使 柴 油 机 可 以 自动 调 节 与分 配 载荷 从 而 可 以 防止 冲 击 与 过 载 具 有 较 好 的 运 行 经 济 性 , , , 此 外 由 于 电驱 动 石 油 钻 机 中 的 柴 油 机 提 高 了 燃 烧 效 率 在 同 样 工 况 条件 下 柴 油 机 额 定 功 率 , , , 要 比 机 械驱 动 额

4、 定 功率 高 , , 经 济性 好 . 损 耗 少 简 化 钻 机 结 构 直 流 电驱 动 系 统 的 机 械 损 耗 较 少 节 约 动 力 消耗 节 可 减 少 挡数 简 化 纹 车结 构 , , , . , . 速度可以调 , 容 易获得 反转 可 不设 倒 档 , , . 采 用 单 独 驱 动 方 案 没 有机 械 驱 . 动 石 油 钻 机 的 庞 大 并 车 机 组 钻 机 结 构 大 大 简 化 具 有较 好 的 经 济性 与 实 用 性 一 次性 投 资费 用 比机 械 驱 动 石 油 钻 机 高 . 钻 机 维 护 保 养 费 用 低 直 流 电驱 动 石 油 钻 机

5、维 护 保 养 费 用 比 机 械 驱 动 低 如果 一 , 左右 , 电驱 动 石 油 钻 机 采 用 并 联 驱 动方 法 其 控 制 与 操 作 是 相 当 复 杂 的 所 以 , , . 只 好采 用单 独 一 对 一 的 驱 动 方 法 正 是 由于 这 种一 对 一 的 驱 动 方 法 带 来使 用 的 不经 济 性 , , 例 如 钻 井 泵 经 常 处 于 满 载 荷 工 况 运 转 转 盘 和 绞 车 经 常 处 于 不 满 载 荷 运 转 增 加 了燃 料 油 的 消 耗 缩 短 了柴 油机 大 修 周期 且 机 动 性 灵 活 性 较 差 相 互 不 能 并 联 使 用

6、所 以 , , , , . , 二 一 电驱 动 , 型 式 不是 电驱 动 中的 最 经 济 驱 动 型 式 . 由 于 钻 机 照 明 与 辅 助 设 备 交 流 电 动 机 的 需 要 还 需 另 备 一 台 小 型 柴 油 机 发 电机 组 又 , 增 加 了 设 备 投 资 费 用 也是 不 经 济的 , , . 与 机 械 驱 动 石 油 钻 机 相 比 需 要 专 门培 训 操 作 人 员 使 用 与 管 理 人 员 电驱 动 石 油 钻 机 总 效率 高 在 , . 电驱 动 系 统 中 可控 硅 整 流 系 统 的 效 率 为 , , 交流 发 电机 的效 率 . 为 , 其

7、余 效 率 平 均 与 二 一 . 电驱 动 钻 机 一 样 . 电驱 动 石 油 钻 机 从 柴 油 机 输 出到 绞 比 一 车 传 动轴 的 传 动效 率 为 里 指 出 尽管 比机 械 驱 动 钻 机 提 高 , 电驱 动 钻 机 低 , . 这 电驱 动 石 油 钻 机 的 传 动 效 率 比 一 一 电驱 动 钻 机 的 低 但 是 其 综 合 经 济 性 好 以 及 功 率 利 用 率高等特 点 其 总 效 率 仍 高 于 电驱 动 石 油 钻 机 具 有 二 一 电驱 动钻 机 电驱 动 石 油 钻 机 的 全 部 优 点 这 里 不再 重 复 阐 述 , . 电驱 动 石 油

8、 钻 机 不 需 要 专 门配 备 供 照 明 和 辅 助 设 备 用 电 的 小 型 柴 油机 发 电 机 年 月 国 外 石 油 钻 机驱 动 型 式 的应 用 与发 展 , 组 . 可 以 直 接 由公共 母线 中引 出 通 过 变压 器 后 直接供 应 交 流 电 所 以 设 备投 资 比 , . 】 一 】 二电 驱 动 钻机 少 , 电驱 动 石 油 钻 机 采 用 并联 运行方 式 动 力 使 用 与 分 配 合理 机 动性 灵 活 性 好 可 相互 支 援 提 高功率 利 用 率 在 钻 井 作 业 过 程 中 可按实 际需 要 来确定 开 动几 台动力 机组 延 长 , ,

9、, , . , , 使 用寿 命 , 实 践 证 明 比机 械 驱 动钻 机 节 约 柴油 , , 柴 油 机大 修 期 延 长 , , 维护与 保 养 费用 减 少 钻井时 间 减 少 写 , , , 比 一 电驱 动 钻 机 节 约 柴 油 . 维护保养 费用减 少 , , 钻 井 时 间 减少 电驱 动 石 油 钻 机最经 济 环一 . 电驱 动 石 油 钻 机 使 但是 由于 用 经 济 当 钻 机 运 行 一 段 时 间 其 节 约 费 用 就 可 弥补多 投 资费用 由于 电驱 动钻 机 的 以 上 优点 被公认 为是 目前最 经 济 的电驱 动 石 油 钻 机 , 二次 性 投

10、资 费用 比 机 械 驱 动 钻 机 高 . 石 油钻机驱 动型 式 的可靠性 可 靠性 是指 钻 机 使用 寿命长 经 久 耐 用 操 作安 全 可 靠 维 护 简 单 方 便 柴油 机 变 矩 器 链 条 并 车 驱 动 石 油 钻 机 与 柴 油 机直 接驱 动 钻 机 相 比 可 提 高 柴 油 机 寿 命 , , , , , . 写 并车 链 条寿 命提 高 , . 美 国 公司 以上 , 系列 变 矩 器 使 用寿命 以上 公 司动 力 换 挡 变 速 箱 寿 命 , . . 排 链 条寿 命 , . 但 是 由于 并 车 机 构 复 杂庞大 维 护保 养工 作量增 多 柴 , 油

11、 机 噪音 污 染较 大 油 污 较 多 有 可 能 造 成 失 误 可 靠 性 差 一 些 , 此 外转盘 分 级 调 节转速 需 配 , 专用 事故 链 轮 一 . 柴 油 机 距 井 口 较 近 容 易 发 生 天 然 气着火 事 故 , . 电驱 动 和 , 电驱 动 石 油 钻机 印 一 使 用寿 命长 美 国 . 公 司 中速 柴 油 机 寿 命 为 型 直流 电动机 寿 命 在 . , 高 速 柴油 机 寿 命 为 通 用 电气 公 司 年以上 . 年以上 . 公 司 可控 硅整 流 . 系统 寿 命 在 置 于离井 口 一 , 电驱动 钻 机 可靠性 相 当 好 , , 在 钻

12、 井 和 起 下 钻 时 钻 机 噪音 小 油 污 少 有 利 于 提 高 操 作 可 靠性 远 处 不 会发 生 着 火 事故 , , , . , 柴油机 发 电机 组 可 . 没 有并车 易损 件 提 高 了钻 机 运行 可 靠 性 , 电驱 动 石 油 钻机 采 用单 独驱 动方 式 可 靠性 较 差 , . 电驱 动 石 油 钻 机 采 用 , 并 联 驱 动 方 式 可互 相 切 换 不 影 响正 常 钻 井 而且 还 有各种 安 全 保 护 装 置 确 保 正 常运 转 可 , 靠性 较 好 . 石 油钻 机驱 动 型 式 的先 进 性 先 进 性 是 指 钻 井 性 能 各种 技

13、术经 济指 标 先进 采 用 新 技术 新 材料 新工 艺 与最 新 配 套 产 品 产 品永 远 走 在 同 类 产 品 的前 面 , , , , , . 机械 驱 动 石 油 钻机 采 用 变 矩 器 动 力 换 挡变速 箱 等先 进部 件 提 高 了 钻井性 能 , , . 采 用 了 高速 柴油 机 体 积 小 , , 重量轻 . 采 用 了 多 排 高 精 度 套 筒滚子 链 条 等 电驱 动 石油钻 机 , . 采 用先进 的 柴油 机 电子 调速 器 可 控 硅 系 统 和 各 种 监 测 系 统 提 高 了 钻 井 性 能 扩 大 了 使 , , 国 外 石 油 机 械 . 第

14、 卷 第 期 用功 能 增 强 了经 济性 与 可 靠 性 , . 所以 电驱 动 石 油 钻 机 是 最 先 进 的 石 油 钻 机 驱 动 型 式 小结 上 面 从 石 油 钻 机 的 适 应 性 经 济 性 可 靠 性 与 先 进 性 四 个方 面 研 究 了 石 油 钻 机 驱 动 型 式 的 , , 优 劣 可 以 得 出 以 下 结 论 电驱 动 钻 机 比 机 械 驱 动 钻 机 具 有较 好 的 适 应 性 经 济性 可 靠 性 与 先 , , , 进 性 在 电驱 动 钻 机 中 , 电驱 动 石 油 钻 机 具 有 更 好 的 适 应 性 经 济 性 可 靠 性 与先 进

15、性 . , , 电驱 动 石 油 钻 机 是 发 展 方 向 国 外 石 油钻机 驱 动 型 式 的技 术 发 展 机 械 驱 动 石 油 钻 机 的技 术 发 展 机械式变矩器 的应 用 前 苏 联 研 制 了机 械 式 变 矩 器 采 用重 锤 离 心 惯 性 作 用 原 理 当 输 出 轴 转 速 降 低 时 将 会增 加扭 矩 达 到 变 矩 目 的 其 效 率 高 达 , , , . , , , 在 各 种工 况 下 效 率 不 变 , , , , . 与液 力 变 矩 器 相 比 可提 . , 高 功 率 利 用 率 减少 发热 量 省去 庞 大 散热 系 统 具 有 较 高 的使

16、 用 经 济 性 , 前 苏联 几 石 油 钻 机 , 采用 型 柴油 机 , , , 匹 配 液 力 变 矩 器 壳 体 外径 尺 寸 为 . 而匹 配 机 械 式 变 矩 器 壳 体 外径 尺 寸 只 有 闭锁 式 变 矩 器 的 应 用 闭锁 式 变 矩 器 在 高 传 动 比 时 泵 轮 与 涡 轮 闭 锁 成 为 一 体 效 率 为 , , , 具 有 高 传动 比运 电驱 动 钻 机 . 转 经 济性 还少 . 计 算 结 果 表 明 闭锁 式 变 矩 器 驱 动 钻 机 每 年 每 台 钻 机 的耗 油 量 比 . 与 常规 变 矩 器 驱 动 钻 机 相 比 每年 每 台 钻

17、机 的耗 油 量 减 少 电驱 动 石 油 钻 机 的技 术 发 展 , , 一 挪威 行 调 速 其效 果 与 , 研 究 开 发 中 心 研 制 成 功 交 流 变 频 馈 电驱 动 系统 用 于 顶 部 驱 动 钻 井 系统 进 电驱 动 一 样好 由于 , . . 变 频 馈 电驱 动 系统 研 制 成 功 使 , 一 电 驱 动 石 油 钻 机 获 得 新 生 是 一 个 新 的 突破 电驱 动 石 油钻 机 的技 术 发 展 为 了进 一 步 提 高 进 一 步 提 高 运 行 经 济性 , . 电 驱 动 石 油 钻 机 的 经 济性 美 国 研 制 了 一 种 调 节 功 率

18、因 数 装 置 叮 , , 目 采 用 一 台 小 型 电 动 机 驱 动 一 台小 型 发 电 机 使 它 与 可控 峡同 丰 并 在 , . , 可 控 硅 整 流 回 路 上 作 为 电动 机 进 行 运 转 , 对 这 台 电 动 机 的 磁 场 过 励 就 增 加 了 一 个超 前 的 千 伏 , 安 载荷 调 整 了 滞 后 系统 的功 率 因 数 达 到 混 合驱 动 石 油 钻 机 的 技 术 发 展 , 以 节 约 更 多 的功 率 消耗 . . 在 机 电混 合驱 动 石 油 钻 机 中 其 绞 车 转 盘 采 用 , , , , 一 电驱 动 近 年 来研 制 的 一 种驱 动 , . 绞 车 的 两 个 直 流 电动 机 采 用 串联 方 式 用一 台 发 电 机 可 供 两 台 电