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。     

XJ70DB电动修井机的研制与应用

鉴于柴油机驱动修井机存在废气排放量大,噪声污染严重,工作效率低,以及安全隐患多等技术缺陷,研制了XJ70DB电动修井机。整机采用模块化设计,主要包括电驱绞车模块、液压控制模块和电气控制模块。其中,电驱绞车采用双速电机加齿轮减速箱传动方案,以双速电机变极调速取代机械换挡调速,操作方便,结构简单,运行可靠,噪声低。采用盘式刹车与绞车电机能耗制动联合刹车技术,刹车准确可靠,启停平稳。电气控制系统采用PLC集中控制,为修井作业创建了数字化、自动化和信息化平台,全面提升修井机自动化水平。23口井的现场试验结果表明,该电动修井机具有节能环保、安全高效、自动化程度高及操作方便等优点。     

TJ12/70B型双动力轮式通井机的研制与应用

鉴于传统修井设备存在环境污染大,功率利用率低,维护和保养费用高等诸多问题,研制了TJ12/70B型双动力轮式通井机。该轮式通井机采用双动力技术,利用油田电网驱动高压调速电动机驱动绞车实现通井机修井作业,当电网断电或高压电机发生故障及特大载荷时,可以安全切换到柴油机驱动绞车进行修井作业,实现了高压调速电动机和柴油发动机双驱动的型式。开关磁阻电控系统与主机一体化安装,有利于控制作业成本、降低噪声及提高作业的可靠性。试验及现场应用结果表明,该轮式通井机电网驱动作业工况比柴油机驱动工况年碳排放减少984.68 t,距离主机中心20 m处噪声降低15 d B,与同级别交流变频修井机相比,作业速度快20%左右。     

中原特种车辆有限公司

<正>ZYT5301TXJ超级电容蓄能修井机我公司生产的ZYT5301TXJ超级电容蓄能修井机主要由自制6×6修井机专用底盘、柴油机与液力变速器组成的柴油机动力单元、变频电机与机械变速箱组成的电动动力单元、分动传动箱、角传动箱、绞车总成、井架总成、游动系统、变压器、超级电容模组、配电柜、变频控制柜、电动润滑系统、空压机系统及液气控制系统及附件等组成。该机是在我公司成熟产品——双动力修井机的基础上增加了一套超级电容蓄能模组,电动动力工作时可采用超级电容模组作为蓄能器对电动机进行补充供电,即使在电网能力不足的情况下也能够实现快速提升及大负荷作业。其基本原理为:超级电容在修井机下     

XJ250修井机起升系统的制动过程仿真

修井机起升系统的制动特性对复杂修井作业过程具有重要影响。以XJ250型修井机起升系统为研究对象,建立了包含液压盘式刹车在内的起升系统的动力学简化模型,通过三维建模软件Pro/E和机械系统动力学仿真分析软件ADAMS对下钻工况的制动过程进行动力学仿真分析,得到了在不同制动力矩作用下的修井机起升系统滚筒角位移、角速度及角加速度曲线,仿真结果与实际运行情况相符。该项研究为修井机起升系统液压盘式刹车工作制动性能的改善奠定了理论基础。     

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。     

XJ675YZ液压蓄能修井机的开发与应用

在沿用顾心怡院士原发明专利的基础上,研发并优化设计了XJ675YZ液压蓄能修井机。该修井机采用电机驱动液压泵提供作业动力,并通过特殊的液压控制系统将作业过程中非提升时间的动能和管柱下放时的势能转化为液能储存起来,在提升管柱时再利用储存的能量。优化设计内容包括:主油缸提升能力优化设计;刹车阀缓冲优化设计;滑阀换向缓冲优化设计;底盘载荷布置优化设计及无绷绳抗风载稳定性的优化设计等。该型修井机装机功率小,可以直接使用井场变压器,接电相对安全便捷。和传统机械修井机相比,节能30%,作业噪声降至65 dB,更符合低碳经济需要。     

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。     

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。     

车载修井机技术改进措施分析

针对常规车载修井机存在作业效率低、安全性及移运性差的问题,设计了双快绳绞车、主滚筒安全刹车系统、油缸式井架基础,并改进了配置,从而提高了车载修井机的作业效率、安全性及移运性,并降低了主车自重。现场应用情况表明,改进后的车载修井机的最大钩速可达2.65m/s,并可实现单双快绳的自由切换,可提前1周左右完成修井作业,作业效率提高30%～40%;刹把释放装置避免了其伤人的可能,消除了安全隐患。因此改进后的车载修井机更加高效、安全。