XJ450DB油电双动力钻修机开发.pdfVIP

石油天然气学报 (江汉石油学院学报) 2010年8月 第32卷 第4期 JournalofOilandGasTechnology (J．JPI) Aug．2010 Vo1．32 No．4 XJ450DB油 电双动力钻修机开发 方 舟 ，陈新龙 (江汉石油管理局第四石油机械厂，湖北荆州434024) [摘要]在介绍油电双动力修井机结构特点的基础上，通过柴油和 电力 2种动力单元在修井机上 的能耗分 析 ，展望其应用前景。油电双动力修井机 ，通过油 田现有 的工业电网系统，使用 “绿色环保”的电力作 为钻修机作业时 的主要动力，替代现有的柴油机 ，可取得较好 的经济效益和社会效益。 [关键词]油电双动力；双动力修井机；应用；节能减排 [中图分类号]TE935 [文献标识码]A [文章编号]1000—9752 (201o)04—0397—03 国内外各油田使用的修井机，绝大部分采用的皂柴油机+液力传动箱驱动方式。这种以柴油发动机 作为动力源的油田机械设备 ，存在以下不足：①变速范 围有限，不能充分满足修井作业的需要 ；②传动 效率较低 ，浪费能源 ；③柴油发动机的使用 、维护费用高；④柴油机在工作过程中会造成严重的环境污 染 ；⑤柴油机噪音大 ，夜间作业扰民。所以，利用油田电网提供的动力 ，研制 、使用绿色环保、高效节 能的修井机势在必行 。XJ450DB油电双动力修井机就能满足上述要求。 1 XJ450DB油电双动力修井机的结构特点 第四石油机械厂研制的第一款油电双动力XJ450DB修井机于2009年交付青海油田使用。 油电双动力修井机的最显著的特点就是在载车上布置 2套相互独立、相互补充的动力单元 ，根据不 同的作业环境、不同的作业周期 ，选择不同的动力系统 ，以期最大限度的发挥双动力模式的优势。其动 力单元分为动力单元分 I：柴油机+液力传动箱 ；动力单元 Ⅱ：交流变频电机。 载车行驶动力来 自动力 I；作业动力既可用柴油机提供，又可用交流变频电机提供 ，通过并车分动 箱实现动力的切换 ；行驶状态时，发动机动力经并车分动箱的下部动力输出口由传动轴分配给底盘前后 车桥 ，实现载车的行驶 ；作业状态时，发动机或变频电机 的动力经并车分动箱将动力传给车上作业部 分；分动箱的上部动力输 出I=1经传动轴传至角传动箱 ，经链条传至滚筒实现修井时起下钻作业 。车上动 力和底盘动力靠设置在分动箱上的操作手柄来控制 ，保证车上作业和底盘行驶不同时使用，故行使和作 业时安全可靠。 和国内其他厂家研制的电网修井机相 比，第 四石油机械厂研制的油电双动力修井机在机结构上最显 著的优势就是让用户根据作业周期和作业环境来 自主选择作业动力 ；国内其他厂家研制的电驱修井机 ， 作业动力只能使用电网提供 的电力 ，柴油机只负责底盘行驶 ；在不具备 电网条件的地区就无法使用该修 井机进行作业 。 第四石油机械厂研制的电网修井机从结构上就可克服上述不足，对于周期只有 3～5d的小修作业以 及不具备 电网作业的地区来说 ，通过动力切换 ，使用柴油发动机进行修井作业 ，安全可靠 。 2 XJ450DB油电双动力修井机的电控系统的设计 双动力修井机电控系统的设计采用先进 、成熟 的新技术、新结构，其动力控制系统、交流输出特 [收稿日期]2010一o5—22 [作者简介]方舟 (1972一)，男，1996年湖北汽车工程学院毕业，工程师，现主要从事钻机、修井机的设计及配套工作。 石油天然气学报 (江汉石油学院学报) 2010年 8月 性、控制操作和各种保护功能、互锁功能、模块化设计等完全满足 XJ450DB双动力修井机的工作参数 和传动特性，达到修井工艺要求 。XJ450DB双动力修井机电控系统分为 4个组成部分 ：高低压配电系 统、MCC系统、智能控制系统、变频传动系统等 。 1)高低压配电系统 电控系统的电源供电由井场的高压线路提供，高低压配电系统由计量及高压 出线柜、变压器 、低压开关柜 、电容补偿柜组成 。油田井场附近一般配有高压电网及变压器，变压器前 端都装有跌落式开关 (LINK)，断开跌落式开关 ，将引入高压室的高压 电缆与油田井 口变压器高压进 线端连接。这样，利用跌落式开关的切换 ，只需要关掉被修油井抽油机的供 电电源 ：高低压配电系统就 可以实现在不停高压 电网的情况下上电及下电，安全可靠