石油电动钻机驱动技术探究.pdf

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1、石油电动钻机驱动技术探究王小丰(中石化华东工程有限公司六普钻井分公司20521钻井队，河北衡水053000)摘要：石油电动钻机驱动技术是石油开采所必不可少的重要技术。本文从对于石油电动钻机驱动技术进行简析入手，对于石油电动钻机驱动技术应用进行了分析。．关键词：石油电动钻机；驱动技术；技术研究石油电动钻机驱动技术的发展是与石油钻井方法和石油开采工艺共同进步的，在这一过程中出现的诸如AC-AC驱动、DC～DC驱动等驱动技术使得更加高效的石油开采工作成为了可能。1石油电动钻机驱动技术简析石油电动钻机驱动技术是一项系统性的技术，以下从应用价值、发展阶段、技术特性等方面出发，

2、对于石油电动钻机驱动技术进行了分析。1．1应用价值石油电动钻机驱动技术有着自身的应用价值。众所周知石油钻机是油气田开发过程中所必不可少的设备。其次，由于近年来随着世界范围内的钻井方法和钻井工艺的发展，在这一过程中钻机装备和技术也得到了不断发展和完善。与此同时，伴随着世界范围内油气开发的规模逐步扩大，在这一过程中深井、超深井钻探已经成为了常规的设备。因此为了能够更好地加快钻井速度并且有效的减少事故和成本，电动钻机开始逐步的成为石油钻井的主力钻机，因此在这一前提下进行石油电动钻机驱动技术的应用就有着很高的价值和必要性了。1．2发展阶段石油电动钻机驱动技术经历了数个不同的

3、发展阶段。通常来说在20世纪90中期，随着油气勘探技术的不断进步，在这一过程中石油钻机型式及其控制技术得到了很快的发展，并且在节约原材料和开发成本、提高钻井速度等方面取得了很大的成就。其次，在这之后石油电动钻机驱动技术开始广泛的应用先进的电气传动和自动控制技术。在这一过程中高性能的大型钻机成为了驱动技术进一步研发的重要方向。与此同时，近年来石油电动钻机驱动技术发展大致上经历了AC～AC电驱动、DC～DC电驱动、AC～SCR—DC电驱动和AC变频电驱动等不同的技术发展阶段。1．3技术特性石油电动钻机驱动技术有着自身的技术特性。一般而言具有全刹车控制特性AC变频驱动电动

4、机可以在全扭矩条件下进行制动，从而能够使其在所有转速下进一步提供更大的间歇扭矩和更为精确的控制。其次，由于石油电动钻机驱动技术还具有启动电流小、工作效率高、过载能力强等众多优越性。与此同时，石油电动钻机驱动技术可以让电动机承受到200％额定载荷，因此可以有效的提升设备的的最大载荷储备，这在实际上提升了钻井设备的整体适应性。因此在工作人员石油电动钻机驱动技术应用时也需要着眼于技术的智能化改良。2石油电动钻机驱动技术应用石油电动钻机驱动技术有着长时期的应用，以下从AC～AC驱动应用、DC～DC驱动应用、AC-SCR～DC驱动应用、AC变频驱动应用等方面出发，对于石油电动

5、钻机驱动技术应用进行了分析。2．1AC—AC驱动应用AC—AC驱动是石油电动钻机驱动技术的先驱技术。众所周知AC～AC驱动是钻机最早采用的电驱动型式，这一技术的原理是柴油机发电机组发出交流电，然后在此基础上供给交流电动机驱动绞车、转盘和泥浆泵。其次，在AC～AC驱动的应用过程中交流电动机具有硬特性，绞车转盘应设立较多的机械档，进行有级变速。这意味AC-AC着驱动方式能够在短时间内具有惊人的过载能力；并且可以能够较好判断井下发生的各种事故。但是在这一过程中需要注意的是，由于AC～AC电驱动钻机技术在应用过程中存在着工作转速不可调节、载荷特性为硬特性等缺陷，因此在现今的

6、石油钻机中的使用数量已经开始减少。2-2DC～DC驱动应用对于石油电动钻机驱动技术而言DC-DC驱动的应用无疑是一个重要的里程碑。通常来说DC～DC电驱动钻机技术往往需要多台柴油直流发电机组发出直流电来供给直流电动机驱动绞车，转盘和钻井泵。其次，DC～DC驱动的应用还能够根据钻井工艺需要和载荷变化来进行转速的调整，并且调速范围相bLAC～AC驱动更广与此同时这一驱动的载荷性适应性也更加强强。但是在这一过程中需要注意的是，虽然DC～DC驱动具有操作方便，变速快、时间短，具有较好的处理事故能力等诸多优越性，但是由于DC～DC钻机采用单独驱动方式，这导致了其整体的可靠性性

7、能较差，因此没有在石油钻机中得到非常广泛的普及应用。2．3AC～SCR—DC驱动应用AC～SCR—DC驱动的应用代表着石油电动钻机驱动技术的全新发展阶段。一般而言AC-SCR～DC驱动的需要数台柴油发电机发出的交流电并网输到同一母线电缆上然后经过晶闸管整流装置整流后驱动直流电动机来带动绞车、转盘与钻井泵。其次，由于AC-SCR～DC驱动的应用不需要专门配备供照明和辅助设备用电的小型柴油发电机组并且可以直接由公共母线中引出，所以这意味着其整体设备的投资比DC-DC驱动钻机少，并且也有助于提高操作可靠性。2．4AC变频驱动应用AC变频驱动是一项新型的高效驱动。AC变