電動鉆機控制系統
交流變頻電動鉆機是國外20世紀90年代新發展起來的一種先進的電動鉆機。90年代后期,我國的科技人員和有關單位將交流變頻調速技術應用于石油鉆采設備,尤其是電驅動鉆機,成為當今最受青睞的鉆機。交流變頻電動鉆機與機械鉆機和直流鉆機相比,它采用了交流變頻調速技術,能夠適應鉆井工藝的要求,簡化了鉆機的機械結構,減輕了維護保養工作,提高了安全性、可靠性和移運性。交流變頻絞車體積小、質量輕、故障少、維護方便;調速范圍寬,可實現無級調速;能夠以極低的速度恒扭矩輸出,實現數控恒鉆壓自動送鉆,對提高鉆井時效、優化鉆井工藝、處理井下事故等十分有利。新型司鉆控制系統控制精確、操作簡單,使司鉆擺脫了繁重的體力勞動,并注重了操作技巧和鉆井參數的優選。 油田電驅動鉆機自動控制系統采用成熟、先進的技術裝備完成對油田鉆機的電氣傳動及自動化監控功能,其動力控制系統、交流輸出特性、控制操作和各種保護功能、互鎖功能、模塊化設計等完全滿足油田野外鉆機的工作參數和傳動特性,達到鉆井工藝要求,具有優異的調速性能、過載能力強、可靠性高、抗干擾能力強、設計布局合理、操作簡便可靠、易于維護及維修等特點,系統將包括絞車、轉盤、泥漿泵的全變頻交直交調速、雙備份自動送鉆、一體化儀表及監控、游車位置自動控制、智能化遠程司鉆等先進的控制功能。 該系統變頻單元采用全數字矢量控制電壓源型交流變頻調速裝置,具有V/f特性曲線的頻率控制方式和磁場定向矢量控制方式。“一對一”控制驅動絞車,轉盤、泥漿泵主電機及送鉆電機,實現無級調速,滿足高精度鉆井工藝要求。同時,系統配置有輔助自動送鉆裝置,自動送鉆系統控制鉆機的鉆速及鉆壓,實現送鉆電機在0-36m/h范圍內恒鉆壓送鉆,可以對設定參數進行修改,監控鉆進過程的鉆壓、鉆速、游車位置等參數,自動控制游車減速和軟停、緊急故障剎車等功能,有效的防止溜鉆、卡鉆、事故的發生,提高鉆速及鉆進質量。 本項目適用于陸地及海洋鉆井的新建或改造電驅動鉆機,井深范圍1000m~7000m。
北京科技大學
2021-04-11