XJ40型橇装式电驱动修井机

针对目前油田为各型修井机提供动力的柴油机的工作效率仅为50%,不仅作业成本高,而且还存在噪声污染和排放废气等问题,研制了XJ40型橇装式电驱动修井机。该电驱动修井机采用模块化设计,整机分为调速电动机及控制模块、传动系统模块、绞车及盘式刹车模块、液压控制模块及橇装底盘等5大模块,具有结构简单、占地面积小、操作方便和环保节能等优点。现场试验结果表明,采用该修井机进行一般的修井作业,工作效率比传统的通井机、修井机高10%左右,动力费用约为传统修井作业设备的52.3%,无废气排放,噪声低,满足了现代化施工的环保要求。     

LSJC-60DB型电动捞砂绞车

目前使用的电动捞砂绞车大多使用齿式离合器,带式刹车,动力传动复杂,制动费力,安全性、可靠性差。介绍了1种新型电动捞砂绞车,利用变频交流电机驱动,滚筒轴与电机轴在同一直线上,采用气动推盘离合器,液压盘式刹车制动。这种新型电动捞砂绞车动力传递快捷;设备结构紧凑,运输方便;操作更可靠、快速、省力;利于远程控制,使用更安全。该绞车已投入生产应用,取得了非常好的效果。     

液压盘式刹车在修井机中的应用

综述了液压盘式刹车的特点和研究现状，对其在修井机中的应用作了探讨。介绍了目前修井机绞车刹车系统的研制现状。液压盘式刹车与传统的带式刹车相比，前者的刹车力矩大、刹车敏感性高、易于操作、安全可靠、维护方便，已经广泛应用于钻井绞车中，在修井绞车中的应用前景也非常广泛。     

XJ900DB新型网电修井机的研制与应用

针对油田"以电代油"的需求及现有2种电动修井机存在的问题,研制了XJ900DB新型网电修井机。该修井机将变频调速和超级电容储能技术相结合,在现有抽油机低压配电条件下(50 k VA/400 V),以超级电容器作为储能元件,利用修井机工作间歇充电,起升时适时放电,补偿修井机输出功率,并采用变频调速和机械换挡,实现绞车宽恒功率输出,既保证新型修井机与常规修井机工作效率和作业能力相同,又可以安全、方便地实现修井机"电代油"。华北油田3个月的应用结果表明:应用XJ900DB新型网电修井机后共节省作业用燃油7.67 t,节省能耗费用2.88万元;该修井机可在各种恶劣气候下作业,工作稳定,性能可靠,电网供电、超级电容器模组充放电正常。XJ900DB新型网电修井机具有较高的推广应用价值。     

气控水冷盘式离合器在修井机上的应用

气控水冷盘式离合器主要由安装法兰、轴齿套、摩擦盘、压力盘、推力盘、气缸、复位弹簧等组成。它安装在修井机绞车机架上 ,其摩擦盘通过轴齿套由绞车的滚筒轴带动 ,靠调节气缸进气压力来控制管柱下落速度或制动。与其它结构的刹车相比 ,具有传动简单、刹车可靠、操作方便、能实现重载低速或零速下的刹车等优点。这种离合器容易实现在管柱重力和滚筒刹车之间建立自动控制关系 ,实现修井机起下作业的自动控制。     

XJ700电动储能拖挂式修井机的研制

针对传统修井机功率配置大、传动效率低、污染严重以及网电修井机高压接电流程复杂等问题,研制了XJ700电动储能拖挂式修井机。该修井机由井场抽油机变压器供电,以"直流微网"技术为核心,实现了多种性质电源并网供电及电能合理分配,配备超级电容储能装置弥补变压器容量的不足,解决了小容量井场电源供电条件下使用大功率电机工作的难题。在完成型式试验基础上,进行了现场工业试验。试验结果表明:井场50 k VA变压器能够满足储能修井机作业,与常规柴油机驱动修井机相比,储能修井机节约燃料费用60%以上,作业效率提高30%;超级电容能够对绞车电机功率"削峰补谷",充放电响应及时,整机作业效率大幅提升,节能效果明显。该产品的研制成功为修井机油改电及电动修井机推广提供了有效解决方案。     

SXJ50修井机液压系统的改进

由上海第一石油机械厂设计制造的全液压车装液压修井机 SXJ50,第一次在修井机上采用液压传动系统。该机的转盘、绞车实现了无级调速,气动刹车可靠,井架强度很好等优点。然而在使用过程中由于液压系统所存在的问题,使该机不能最大限度地发挥其应有的作用。SXJ 50车装液压修井机原液压系统的五个弱点是:     

JC-15D直驱绞车的研制及应用

研制的JC-15D绞车主要由绞车架、滚筒轴、320 kW电动机、液压盘式刹车、电气控制系统和润滑系统等组成。该绞车采用主电动机直接驱动滚筒轴,整个变速过程完全由主电动机交流变频控制系统操作实现,具有提升和下放钻具、取心和处理事故等功能;主电机还可实现恒钻速或恒钻压自动送钻,主刹车采用主电动机能耗制动,辅助刹车采用液压盘式刹车。试验情况表明,在井架上段的起升和下放及正常钻井过程中绞车运行平稳,润滑充分,密封及连接可靠;主电动机连续调速、能耗制动减速及零速悬停功能良好,主电动机恒钻压(恒钻速)自动送钻速度和扭矩能满足钻井工艺要求;滚筒缠绳整齐有序;液压辅助刹车灵敏可靠。截止到2011年7月5日,JC-15D绞车已无故障累计运行700 h。     

JC-90D型绞车的设计分析

重点介绍了JC-90D型绞车的技术方案、结构、性能特点、主要技术参数.该绞车采用3台主电机通过动力并车驱动绞车,首次在直流电驱动绞车上配置小交流变频电机自动送钻装置,捞砂滚筒首次采用液压盘式刹车.绞车具有技术比较成熟、电传动简单、钻井效率高、能耗低、性价比高等优点,可广泛应用于陆地和海洋钻机上.     

多功能平台海洋修井机模块研制

针对胜利油田多功能平台面积小、井口组多、平台承载能力小和安全要求高等特点,研制了多功能平台海洋修井机模块。该模块主要由井架、底座、绞车、转盘、动力系统、控制系统和滑移系统等组成。修井机模块结构紧凑,整机安装在甲板导轨上,可沿导轨纵向和横向滑移,底座设有多个梯子和坡道安装位置,满足多井口组的修井作业;绞车采用气动钳盘式辅助刹车,质量轻;采用电喷防爆柴油机驱动,提高了修井作业的安全性。由有限元分析计算可知,修井机的强度、刚度和稳定性等均满足相关规范要求。该海洋修井机模块分别在不同平台上使用,完成现场上百口井的修井作业,使用效果良好。修井机布局合理,结构紧凑,安装及拆卸简单,便于海上吊装及运输。所得结论可为修井机模块的进一步优化和老平台改造提供参考。     

12000m钻机盘式刹车系统的研制与应用

由于12000m钻机刹车系统的可靠性和安全性尤为重要,所以研制了一种安全可靠、技术先进和适合现场使用的12000m钻机盘式刹车系统。该盘式刹车系统的技术参数根据12000m钻机绞车的主要技术参数确定,还创新性地采用了刹车间隙自动调节机构、刹车片自动回位装置等技术,有效地解决了刹车间隙自动调节问题和刹车片的偏磨问题,提高了刹车系统的安全性。在川科1井的应用表明,该盘式刹车系统运行状况良好,安全可靠。     

基于PLC的电动修井机电气控制系统设计

随着"十二五"规划中"加快建设资源节约型、环境友好型社会"任务的提出,电驱动作业机在油田的推广势在必行。为此,研制了XJ40型橇装式电动修井机,并针对XJ40型电动修井机工作特点,提出了一种基于PLC的电动修井机电气控制系统。在设计电动修井机电气主电路的基础上,分析了电气系统的控制要求及组成,给出了系统硬件和软件设计方案。现场试验结果表明,该系统性能可靠,自动化程度高,完全满足油田现场作业要求。电动机在修井作业过程中工作效率高,无废气排放,噪声低,符合国家节能减排的要求。     

LS70DB电动捞砂绞车的研制与应用

交流变频电驱动单轴齿轮传动绞车由于没有配备专用的捞砂滚筒,无法完成捞砂、部分测试和试油工作,为此,研制了一种单橇交流变频电驱动捞砂绞车。该绞车采用交流变频控制,实现无级调速;主刹车采用电动机能耗制动,辅助刹车采用带棘爪机构的带式刹车;机械传动采用摆线减速器与链传动相结合的传动方式;捞砂计量装置采用单片机微控器作为中央处理单元的数字控制模式。现场的反馈信息说明,该绞车完全满足使用要求,具有极高的机动性和灵活性,1台绞车可以为多台钻机提供服务,使用效果良好。     

DZXJ20/1580双动力钻修机的研制

针对目前油田在用传统钻修机工作效率低、作业成本高以及存在噪声污染等问题,研制了DZXJ20/1580双动力钻修机。该型钻修机由双动力系统、传动系统、起升系统、旋转系统、气液电控制系统和运载车等部分组成,它配有双动力系统,即一台为柴油机,主要作为运载车行驶的动力,同时可以兼作钻修井作业的备用动力;另一台为交流异步电动机,利用工业网电电源供电,作为钻修井作业设备(绞车、转盘等)的主动力。这种新型钻修机具有动力可靠性好、传动结构简单、工作效率高、操作方便和节能环保等优点,同时它能够自走行驶,快速移运,搬迁和安装便捷,能更好地满足油田钻修井作业的需要。     

网电储能修井机开发与应用

为解决目前油田网电修井机存在的问题,提出了一种车载式网电储能修井机。采用车载式底盘和电容储能技术,相比较于目前撬式网电修井机,在降低运输费用的同时能够节能减耗。现场试验和分析表明:车载网电储能修井机能够提高作业工作效率,在电网停电时有足够的电能完成封井作业,消除安全隐患。     

再生发电制动技术在钻机绞车刹车上的应用

介绍了交流变频驱动和再生发电制动绞车的结构特点 ,通过对钻机绞车变频调速和再生发电制动工作特性的分析 ,说明了电动机再生发电制动的工作原理和过程 ,进而分析了再生发电制动技术在钻机绞车上应用的优越性 :(1)可使电动机在四象限运行 ,方便地实现电动机的正转、反转、加速、减速、制动等 ;(2 )能够可靠地实现绞车的防上碰下顿的保护功能 ;(3)可以方便地实现绞车的自动送钻功能 ;(4 )可以实现数字控制和异常情况的紧急刹车 ;(5 )减轻了配套使用的盘式刹车的工作量和摩擦片的消耗 ;(6 )在海上钻井平台 ,可容易地实现升程自动补偿 ;(7)简化了绞车结构 ,减少了维修保养的工作量     

自动化智能液压修井机结构设计

针对目前传统修井机小修作业存在的作业周期长、作业自动化程度低、人工劳动强度大、作业安全性差等问题,设计了一款新型自动化智能液压修井机,通过“‘PLC 程控/ 人控’多单元协调自动耦合控制+ 人机离线操控 ”的控制方式使修井机的各个关键系统相互协同作业,实现油田小型修井作业过程的自动化、无人化操作。该修井机改变了传统修井作业过程中管柱地面卧排的放置方式,采用管柱井口立放、双立根同时起下的工作模式,同时可以兼容单根起下、地面卧排的传统作业工艺, 与传统作业相比缩短了近20%~30% 的修井周期;采用全液压驱动方式,增加液压蓄能系统,通过变载荷变驱动方式的配置达到节能的目的,方便远程控制,同时提高了修井作业的安全性。     

变极式三相异步电机用于石油钻机绞车传动控制的研究

石油钻井用电动钻机有交流电机驱动绞车的传动系统,绞车的调速是通过电机的变频调速和机械传动比变换联合实现的。文章介绍了钻机绞车工况对传动的需求和变极三相异步电动机Δ/YY的变极调速特性,并以此设计一种新型石油钻机用绞车机电传动系统。     

海洋钻修平台RGF-800钻井泵组的研制

为满足金县1-1油田CEPA/CEPB钻修井机作业需求,研制了交流变频电动机驱动的RGF-800钻井泵组。该钻井泵组的传动系统通过全封闭式链条箱传递动力,采用PLC闭环控制,自适应能力强,用NOV公司的弹簧自动复位式安全阀代替传统的剪切销安全阀,消除了设备可能出现的不安全因素;采用交流变频电动机恒扭矩段覆盖钻井泵的最高冲次,可大大减少现场换活塞缸套的次数,减轻工人的劳动强度。试验及应用表明,RGF-800钻井泵组各系统运行稳定,传动效率比机械驱动约提高16%,可无级调速,提高钻井效率,降低消耗18%～20%。