钻进式井壁取心器地面变频电源研制

《钻进式井壁取心器地面变频电源研制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、石油仪器2013年第27卷第3期PETR0LEUMINSTRUMENIS·开发设计·钻进式井壁取心器地面变频电源的研制程峰刘国权郭英才徐涛任丽娟王建国(中国石油集团测井有限公司技术中心陕西西安)摘要：为了解决最初定型的钻进式井壁取心器在油田测井实验过程中出现的卡钻问题，根据变频调速的原理设计了变频电源系统。在现场试验及应用中，变频电源系统很好地完成了对仪器的控制，解决了钻头卡钻这个技术难题，提高了钻进式井壁取心测井作业的时效。关键词：钻进式井壁取心器；变频电源；调频；卡钻中图法分类号：TE243文献标识码：B文章编号

2、：1004—9134(2013)03—0021—030引言1变频调速原理岩心是获取地层岩性、物性、含油性等储层参数同步电动机可以通过电力电子装置实现电压一频最直观的地质资料。利用这种直观的地质资料可以对率协调控制，达到调速的目的，异步电动机转速取决探区的油气层做出正确的解释评价，解决电测资料中于同步转速(即选择磁场的转速)。变频调速技术的的可疑地层，因此取心技术在石油勘探开发中发挥着基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比重要作用。随着测井技术的不断发展，取心技术也有的关系，通过调节电源输入频率来调节电极转速。

3、了很大发展。由中国石油集团测井有限公司研制的电机转速与电机同步转速的关系式为：SCRT6701钻进式井壁取心器，采用液压传动，使空Ⅳ一No(1一S)心钻头垂直钻进井壁获取岩心。该仪器适用于各种地式中，Ⅳ为电机转速；No为电机同步转速；S为电层取心，特别是硬地层的井壁取心[1]。取心施工简便、机转差率。对井壁破坏小、施工时间短、成本低、取心收获率交流电动机同步转速由电网频率和磁极对数决高、所取岩心规则。定，关系式为：钻进式井壁取心器钻取岩心的钻头是一种烧结金No==60jTp刚石颗粒的钻头，其钻取方式为磨削。由于电机输

4、出式中，厂为供电频率；P为电机磁极对数。通过以上两个公式可以导出电机转速与电源频率功率有限，所以钻头磨削阻力越大，液压马达的转速的关系式为：越低，电机的负荷越大。当电机负荷达到一定程度时，会引起电机停转，系统工作状态急停，也就是俗Ⅳ=称“卡钻”E21。改变供电频率厂、电机的磁极对数P及转差率均最初定型的钻进式井壁取心器使用定频电源。定可达到改变电机转速的目的。由电机的工作原理决定频电源体积和重量都十分庞大，测井作业必须使用井电机的极数是固定不变的。由于该极数不是一个连续场电网380V交流电，在仪器实验过程中钻头经常出

5、的数值(为2的倍数，例如极数为2，4，6)，所以一现卡钻问题。操作人员的操作过程也非常复杂，不好般不适和通过改变该值来调整电机的速度。而供电频率能够在电机的外面调节后再供给电机，这样电机的掌握。利用变频能够调速的原理，设计了便携式变频旋转速度就可以被自由的控制l3]。因此，以控制频率电源，通过变频电源调节仪器电机运转的速度，使电来给电机调速的方案成为优选方案。机能够一直处于最佳的运行状态。解决了仪器钻头卡如果仅改变供电频率而不改变供电电压，频率降钻的难题，并提高了测井效率，使得SCRT6701钻进低时会使电机处于过电

6、压(过励磁)状态，导致电机式井壁取心器在各油田推广速度大大提高。第一作者简介：程峰，男，1981年生，工程师，2004年毕业十燕山大学精密仪器专业，现在中国测井有限公司技术中心从事测井仪器研制开发工作。邮编：710077石油仪器PETRoLEUMINSTRUMENIS2013年6月可能被烧坏。在交流异步电动机内，外加的电源电压参数，对各个模块进行控制。主要和绕组的反电势相平衡，而绕组的反电势则与电功率公式P=UI；电机功率公式P—Fo流的频率和每极下的磁通量有关，为了保持电机内的式中，【，为电机电压；，为电机电流；F

7、为扭矩；fj磁通量基本不变，在改变频率的同时，也必须改变电为电机转速。压(当频率下降时，如果电压不变，则磁通量将增设P。为电机实际输出功率，尸0为人为设置的功率加，引起电机铁心的饱和)。临界点；P1>Po，电机将处于危险状态，设△，为电机电压与频率、磁通量的关系式为：实际的电流变化量，为人为设置的电流变化量，△，≈E=4．44w~of=Ke~of>lo，则需进行调频控制。式中，为电源相电压；．，为频率；E为单相绕组当P1

8、工作状态；量；Ke为常数。当Pl<尸0，AI>时，控制系统先进行调频控制；因此变频电源在改变频率的同时必须要同时改变使实际的电流变化量降为人为设置的电流变化量以下电压。输出频率在额定频率以上时，电压却不可以继后，再进行调压控制，使电机处于最佳工作状态；续增加，最高只能是达到电机的额定电压。当P>Po时，此时电机实际的输出功率大于人为设置的功率临