钻机油改电技术与钻井工艺适应性研究

石油钻机利用高压电网供电的电驱动方式可消除排放、降低噪声,获得较好的节能效果。分析了高压电网全场供电的总体方案、变频电机驱动方案、高低压配电安全性及无功补偿效果,并进行了变频电动机与钻机机械传动的适应性研究。     

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     

直流电动钻机与交流变频电动钻机技术对比

文章对直流SCR传动系统与交流变频电动钻机系统的性能特点进行了分析比较,并以ZJ70DB型交流变频电动钻机及配置完全相同的ZJ70D型直流钻机为例,进行了两种系统的经济性的对比,结果表明,交流变频电动钻机技术无论在技术性能方面还是在采购成本和运行维护方面都具有更大的优势。     

交流传动石油钻机用于变频调速异步电动机

近年来,交流传动技术以其无可比拟的优点,在石油钻机行业迅猛发展,相应地也带动了对交流传动钻机用变频调速异步电动机的研究,现文从石油钻机用变频调速异步电动机的特点及与普通异步电动机的区别进行了阐述,并据此提出了在进行变频调速异步电动机的设计时应考虑的问题。     

新型交流变频电驱动石油钻机

介绍了近年来国外新出现的交流变频调速电驱动石油钻机核心技术的发展概况,同机械驱动,直流电驱动石油钻机相比的先进性能及1999年我国研制成功的第1台ZJ40／2250DB型中深井交流变频调速电驱动石油钻机的特点及油田试验情况。     

机电复合钻机变频网电改造技术及应用

分析了国内网电钻机的改造情况,根据西南地区机电复合钻机现场实际应用情况,结合变频器控制技术,成功对机电复合钻机进一步进行了改造,取得了良好的经济效益和社会效益。     

我国交流变频电动钻机的技术水平和发展趋势

文章介绍了我国制造的交流变频电动钻机的发展概况、3种形式及特点，从钻机主要部件角度出发，详细分析了我国交流变频电动钻机的主要结构特点和技术水平，并结合钻井工艺的新发展展望了我国交流变频电动钻机的发展趋势。     

电动变频钻机

交流变频钻机是为满足油田深井勘探开发需要而开发的电驱动钻机,钻机基本参数符合SY/T5609—1999《石油钻机型式与基本参数》的规定,主要配套部件符合API标准,满足并适应国内外陆地、沙漠、浅滩等地区的钻井条件及工艺要求,适用于以41/2in钻杆,钻井深度为4000～7000m的油气勘探和开发。在实际使用方面,交流变频钻机得到用户的充分肯定,性能先进,安全可靠,自动化程度高,满足HSE的要求。钻机的技术性能和可靠性达到国际先进水平。该系列钻机的成功研制体现了我国在钻机方面自主创新的能力,扩大了我国钻机的影响力,增强了我国石油装备制造的整体实力,取得了显著的经济效益和社会效益。     

DBS系列数控变频电动钻机

为实现安全、高效、低成本钻井,应用机电液数字通讯和经济一体化技术,研制了电动、变频、数控(DBS)系列数控变频电动钻机。DBS钻机集成应用了交流变频、矢量控制、总线通讯、数字可编程序控制和计算机技术,建立起数字化、信息化、智能化平台,使钻机实现全数字控制功能,并为以后建立钻井工程数据库和远程钻井支持系统、实现智能优化钻井奠定了基础。经工业性试验表明,钻机设计新颖、性能先进,为钻井装备的升级换代和智能优化钻井提供了先进的设备。     

变频调速技术在石油钻机上的应用

在阐述交流频调速原理,调频方式和交流电动机在变频调速时机械特性的基础上,分析了石油钻机采用变频调速技术后,钻机绞车,转盘和钻井泵的工况,在列举了国外（美国和加拿大）变频调速电驱动钻的型号及主要技术参数后,着重介绍了国产第一台变频调速电驱动钻机ZJ40／250DB的技术性能及现场试验情况,最后就我国钻井装备更新改造后,如何加大变频调速 技术的研究和开发力度,提出几点建议。     

直流与交流变频电动钻机技术经济分析

交流变频电动钻机除具有直流电动钻具的所有优点外，还具有启动平稳、运行经济可靠、过载能力强、维护简单方便等优点。在详细介绍交流变频电动钻机技术特点的基础上．以ZJ70DB交流变频和ZJ70D直流电动钻机为例，分析了其采购成本和运行成本，结果表明，虽然ZJ70DB钻机采购成本要高400万元左右，但是其运行成本每年节省100万元左右、综合经济效益非常显著。因此．在采购钻机时，应优先考虑购买交流变频电动钻机。     

井场电网动态无功补偿技术

论述了晶闸管控制电抗器动态无功补偿技术在钻机井场电网中的应用;分析了动态补偿装置的基本工作原理、组成及其控制系统,并进行了现场测试。试验结果表明:该装置可有效改善井场电网质量、提高功率因数、抑制电压波动,具有良好的推广应用价值。     

电驱动石油钻机的安全控制技术研究

从硬件设计和软件开发两个方面分别阐述了石油钻机安全控制系统应遵循的设计原则。硬件设计方面包括:集成控制架构设计、手动急停电路设计、智能刹车系统设计、智能装置自保护功能设计、关键电气设备冗余化设计等。软件开发包括:控制器的“软急停”功能模块开发、运动防碰安全管理系统开发、智能工艺过程模块开发等。针对钻机出厂安全功能试验验证、钻机远程在线监测及专家故障诊断系统开发、网络化控制安全管理等方面提出相关工作建议。     

在海洋修井机上安装顶驱装置的可行性研究

介绍了顶驱装置的工作机理和结构特点，重点分析了在HXJ1OO型海洋修井机上安装VARCO TDS-IOSA型顶驱的可行性，包括动力配置、平台布置、井架高度和井架截面尺寸等方面。完成了安装顶驱后反扭矩的计算和井架力学分析，并提出了井架结构的改造方案。     

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。     

虚拟制造在石油钻机开发中的应用探讨

介绍了虚拟制造的概念及其组成部分,并通过对石油钻机传统制造和虚拟制造从设计到制造流程的对比,说明虚拟制造在钻机制造领域中的优势及应用,并结合钻机研发的特性提出了虚拟制造在石油装备制造中的定位。     

齿轮齿条钻机用DQ250Y型液压顶驱研制

为齿轮齿条钻机研制了DQ250Y型液压顶驱,其动力传动系统采用空心轴马达直接驱动主轴,无减速箱及其稀油润滑系统。顶驱上、下运行过程中使用齿条作为导轨,能够主动施加钻压,依靠销轴传感器检测悬重等参数,特别适用于水平井、大位移井的钻井作业。液压控制系统为闭式系统,可两挡切换,实现高低速传动。测试结果表明:各项参数均满足现场使用要求,具有推广前景。