石油钻机动态无功补偿与谐波抑制

针对钻机井场电网的非线性负载谐波使供电质量下降的问题,提出了对钻机变频驱动系统进行谐波抑制和无功补偿.分析系统谐波和无功产生的原因,提出APF+SVC的系统方案.研究过程中开发了混合谐波抑制和无功补偿单元,并在电驱动钻机控制系统实验平台模拟了该单元的运行情况.实验表明:此改方法可有效抑制交流变频系统产生的谐波和补偿系统中的无功功率,具有实际应用价值.     

钻机电网供电可控硅直流电驱动系统设计

本文概述了石油钻机电网供电可控硅直流电驱动系统的特点及轻型钻机采用这种系统的可行性,提出了这种系统的设计原则,介绍了40吨钻机电网供电可控硅直流电驱动系统的应用概况。     

轻型平台钻机电力系统变频技术及钻井智能化操作

对交流变频电驱动石油钻机与机械驱动钻机、直流电驱动钻机进行了比较,并以PL19-3康菲项目为例,介绍了轻型平台钻机电力系统变频技术及钻井智能化操作。     

石油钻机VFD电驱动系统的谐波分析和计算

石油钻机的动力电源为独立小容量交流电网系统,钻井设备由大容量交流变频传动系统驱动,系统中的变频装置工作时将使电网电压波形发生严重畸变。针对石油钻机VFD电驱动系统的拓扑结构,分析和计算了变频器产生的谐波,并与实测的系统电压波形及谐波状况进行比较,为石油钻机VFD电驱动系统进行谐波抑制提供了科学依据。同时,针对系统中多谐波源的特点,给出了谐波合成与叠加的方法。通过分析和计算可知,采用12脉动方案的电网电压畸变率为5.07%,接近国家电网规范的谐波标准(5%),这表明系统不需要配置有源滤波器。     

发展电驱动钻机势在必行

介绍了电驱动钻机的发展历史和现状，提出了我国石油钻机应大力发展电驱动钻机，迎头赶上世界先进水平，指出优先研制交流变频电驱动钻机的性能及交流变频的优点。     

国外AC变频电驱动石油钻机的现状及发展

ＡＣ变频电驱动石油钻机是８０年代发展起来的一种新型电驱动石油钻机,根据技术发展预测结果,将会有更大的技术发展,以代替现有的ＡＣ－ＳＣＲ－ＤＣ电驱动石油钻机。本文介绍了国外ＡＣ变频电驱动系统和ＡＣ变频电驱动石油钻机的优点和特点、适用范围,重点介绍了美国Ｎａｔｉｏｎａｌ－Ｏｉｌｗｅｌｌ公司、ＩＲＩ公司;加拿大Ｄｒｅｃｏ公司;挪威Ｈｉｔｅｃ公司;罗马尼亚ＩＥ公司;德国Ｗｉｒｔｈ公司ＡＣ变频电驱动石油钻机     

大型钻机采用交流变频驱动的可行性研究

对目前国内外直流电动钻机与交流变频电动钻机的研究表明,大型钻机采用交流变频驱动在钻机绞车、钻井泵、转盘、顶驱、辅助刹车、钻机的经济性和电功率容量等方面有无可比拟的优越性,是现代钻机发展的必由之路;目前影响大型钻机采用交流变频驱动的可靠性问题、价格因素、变频器和交流变频电动机的市场供应问题等已得到解决并具备一定的基础。因此认为,目前立足国内市场,发展7000m以内交流变频电动钻机无论在理论上还是实践上都是可行的。     

复合驱动式钻机

概述了复合驱动式钻机具有先进性与经济性、适应面广和改造升级快的特点。分析了国内3种复合驱动式钻机的优缺点。提出了优化复合钻机总体方案:绞车放置在钻台上由交流变频电动机驱动,转盘由另1台交流变频电动机独立驱动,结合本地实际情况,与伸缩、套装、K型等井架配合,另配柴油机驱动钻井泵。提出充分应用交流变频、能耗制动和主电动机自动送钻技术,采用国产柴油机驱动钻井泵及扩大柴油机选择范围等建议。     

5000m交直流复合电驱动钻机应用

针对直流驱动与交流变频驱动钻机2种驱动形式的优缺点,结合钻井施工过程中对绞车、转盘、自动送钻及泥浆泵的工艺要求,研究并应用了绞车、转盘与自动送钻用交流变频驱动及泥浆泵用直流驱动2种电驱动形式。实际应用表明,交直流复合驱动钻机结合了钻机2种驱动形式的优点,结构简单,维护方便,综合效益显著。     

交流变频与SCR直流电驱动钻机的分析和比较

介绍了石油SCR传动系统和交流变频传动系统，并对直流SCR电驱动钻机和交流变频驱动钻机的性能及特点进行了分析比较，对钻机方案选型具有一定的参考价值。     

钻机油改电功率补偿和变频传动技术研究

为适应川渝地区复杂钻井工况,开发了钻机油改电装置,包括功率补偿装置和变频电传动系统。功率补偿装置采用DQC3000B型无功补偿控制器,具有谐振间接保护措施,同时采取功补电容器串联电抗器的方法,并采取特殊设计确保谐振不会发生。变频传动采取恒功率负载类型,满足驱动要求。针对变频柜提出电磁兼容规范要求,包括变频柜内走线、接地和谐波抑制等,同时针对变频传动和变频柜进行谐波抑制分析;对变频电动机电磁噪声的产生及技术改造进行了研究。     

电动钻机的工作理论基础(一)--系列专题之七

近年来，电驱动已成为石油钻机的主要驱动形式，是钻机自动化、智能化的坚实平台。文章就电动钻机的部分工作理论作初步剖析，包括钻机工作机组对电驱动的要求，可控硅直流电驱动和交流变频电驱动的工作原理，直流电动机和交流变频电动机等的特性分析，电动机的四象限运行和能耗制动原理等。     

电动钻机的工作理论基础(二)--系列专题之七

近年来，电驱动已成为石油钻机的主要驱动形式，是钻机自动化、智能化的坚实平台。文章就电动钻机的部分工作理论作初步剖析，包括钻机工作机组对电驱动的要求，可控硅直流电驱动和交流变频电驱动的工作原理，直流电动机和交流变频电动机等的特性分析，电动机的四象限运行和能耗制动原理等。     

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。     

钻机远程在线监测及故障诊断系统研究

为了实现对野外钻机的有效监测,提前预防设备故障的发生,开发了钻机远程在线监测及故障诊断系统。介绍了系统的工作原理及总体构架,给出了各个子系统的硬件配置和功用说明,描述了系统实现的主要功能,如振动、温度等数据采集与存储、仪表和电控状态监测、数据的远程在线传输、振动信号分析和智能故障诊断。该系统以钻井现场为采集平台,将计算机技术、传感器技术、信息融合技术、远程通信技术、数据库技术与设备诊断技术相结合,实现钻机主设备的全运行周期的监测与管理。该系统监测模块灵活方便、通信模块安全可靠、诊断模块功能强大,可满足分散钻机远程在线监测及故障诊断的需求。     

具有主动加压钻进功能钻机的技术发展

主动加压钻机能够为钻具提供足够的下压力,使钻机钻进速度更快。除此之外,主动加压钻机还能够有效地增强水平井水平段的钻进能力,增强钻机钻水平井和斜井的能力。介绍了分离式、液压缸间接传动型、液压缸直接传动型及齿轮齿条传动型主动加压钻机的结构原理及性能特点。在介绍国内外主动加压钻机发展现状的基础上,指出了主动加压钻机的关键技术和发展方向,即一体式结构是主动加压钻机未来的发展方向。     

ZJ50LDB型钻机转盘驱动电机配置技术研究

分析了ZJ50LDB型钻机转盘独立驱动装置电机配置的技术性能,并进行了相关计算、校核,提出改造方案,对改造方案进行了可行性论证。为转盘独立驱动装置进行技术改造和相关新钻机配套提供了技术支持,使钻机转盘独立驱动装置不仅适应常规钻井,更适应水平井、大位移井及处理井下复杂等钻井工况的需要。     

FIRST 9000-METER ULTRA-DEEP DRILLING RIG MADE SUCESS IN CHINA

On December 9, 2005, first 9000-meter ultradeep drilling rig with AC VFD technology has been made by Baoji Oilfield Machinery Co. Ltd. and passed the examination and acceptance of relevant experts, which is one of the important technical equipment-developed projects during China＇s 10th Five-Year Plan, it marks that China has made a new breakthrough in manufacturing ultra-deep drilling rig.