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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

混合动力修井机研制与应用

针对传统柴油机动力修井机存在的环境噪声污染严重、使用成本高及单一电动动力修井机受井场电网容量、天气条件限制等缺点,研制了一种混合动力修井机。介绍了总体结构布局、主要技术参数、动力输入单元、整机性能、人性化操作系统。经过现场使用验证,达到预期设计目标。     

XJ1200型山地修井机的研制

鉴于常规车装修井机和常规模块修井机均不适应山区、丘陵、沼泽等地区,以及道路条件差和井场作业面积小的情况,研制了XJ1200型山地修井机。该修井机主要由车载主机、井架、底座、钻井液净化系统、钻井泵房、发电机组和油罐区等组成,它采用车加模块的方式和直立套装井架,载车质量大为减轻,最小转弯半径仅为12m,爬坡度有很大程度的提高,井架稳定性好,不需要任何绷绳。该修井机既能修井,还能进行二期侧钻作业。总体性能符合相关技术标准和规范。     

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。     

XJ40-Z型自走轮式修井机研制与应用

为解决普通修井机滩地、湿地作业半径受限，提高修井机移运性能，实现“车机合一”设计理念，研制了XJ40-Z型自走轮式修井机。该机采用工程机械越野桥，4×4驱动形式行走系统，不仅适用于水泥、沥青路面，也适用于滩地、泥泞路面；采用整体车架装载方式，将作业系统整合在中车架上；在同一驾驶室内对行走、修井作业实现了气-液集中控制。经使用证明，该机具有越野性强、结构紧凑、操作方便、工作效率高等优点，应用前景广阔。     

TJ70DB电动通井机的研制与应用

柴油机驱动的通井机普遍存在油耗大、噪声大、污染大、运行成本高、故障率高等缺点。结合国际上通井机发展趋势,研制了一种新型的电动通井机,具有整体布局合理、结构紧凑、模块化程度高、运移性能好、技术先进、安全可靠、维护方便、运行成本低、节能环保等特点。     

XJ150型无风载绷绳修井机研制及应用

为满足沼泽、沙漠及井位密集地区的小修作业要求,加快生产进度,开发了一种车载自走式无风载绷绳修井设备。介绍了其结构原理及设计的关键点,并对其应用效果进行统计分析。目前该设备已在新疆油田得到广泛应用。     

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。     

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。     

XJ9029型修井机动力匹配方案设计计算

合理的修井机动力匹配系统对于整机的可靠性至关重要。开发了XJ9029型修井机动力匹配设计软件,用于分析不同动力匹配方案对修井机工作特性的影响,并给出了该型修井机动力匹配方案计算实例。优选了操作性强、经济性能好的动力系统,以提高整机性能。该设计软件易于操作,可减轻设计人员的工作强度。     

全液压一体化不压井修井机的研制与应用

目前大部分陆上油田已进入中后期开发阶段，油气井压力逐年降低，注采矛盾日益突出。为了最大限度地提高其采收率，自主研发了全液压一体化不压井修井机，该修井机移运性好，结构合理，便于操作，改善了作业环境．降低了修井成本，可广泛应用于各油田。