永磁直驱顶驱钻机转速精准控制的探讨

本文主要就3500m永磁直驱顶驱钻机转速精确控制进行探讨,并对永磁直驱顶驱钻机在编码器安装、编码器类型、长距离传输信号干扰等几个方面的试验研究进行详细的论述。

设计参数对直驱永磁同步电机运行平稳性的影响

为改善直驱顶驱永磁同步电机低速运行时的平稳性,对永磁电机磁极进行了优化设计。对比分析了两种极弧系数与偏心距的组合方案,绘制出极弧系数、偏心距与齿槽转矩、气隙磁密之间的关系曲线;定量分析了齿槽转矩、气隙磁密和谐波畸变率,并得到最优解。经验证,采用合理的磁极极弧系数以及偏心距是改善直驱永磁同步电机空载运行平稳性的有效方法。

新型低故障顶驱关键技术研究与应用

针对传统顶驱结构复杂和故障率高的问题,研发了一套适用于4000 m钻机的新型顶驱系统。新型顶驱采用永磁同步电机直接驱动主轴旋转钻进,采用水冷散热技术进行电机冷却。与传统顶驱相比,新型顶驱将液压站布局在地面,同时省去了减速箱、润滑泵站、冷却风机等部件,使得零部件数量减少45%以上。将提环直接与电机壳体连接,主轴承置于电机转子内部,缩小了顶驱的尺寸,减少了主承载件的数量。导轨结构进行了优化设计,提高了操作的便捷性。新型顶驱具有结构简单、故障率低等优点。已在20余口钻井中进行了现场应用,验证了其可靠性,提升了作业效率。该新型顶驱可广泛应用于石油天然气钻井与修井、地质勘探、页岩气和煤气层勘探等领域,具有良好的市场应用前景。

永磁同步电机在深井钻机绞车提升系统中的应用与分析

绞车作为深井钻机提升系统的主要动力设备,其设计的先进性对钻机整体的性能、效率及成本控制均有着重要意义。目前国内外普遍采用异步变频电动机和齿轮减速箱作为绞车传动装置,该机构存在低速(恒压、恒速钻进)不稳定、结构复杂、维护工作量大、能耗成本高等问题。本文在现有钻机提升动力设计技术的基础上,提出了一种永磁同步电机在深井钻机绞车提升系统中的设计方案及其应用案例。根据永磁同步电机自身特点设计了一种无减速箱的双电机直驱系统,基于矢量闭环控制技术设计了相应的电控系统,在实际施工现场对其典型运行特性进行了测试分析,与同井场、同型号传统电动钻机的能耗对比分析表明,永磁同步电机绞车具有结构更为简单、维护及能耗成本更低的特点。

2018年探矿工程十大新闻

一、7018米,大陆科学钻探工程“松科二井”胜利完井,并完成野外验收2018年5月26日,大陆科学钻探工程(简称“松科二井”)完井现场会在黑龙江省大庆市安达“松科二井”工程现场举行。自然资源部中国地质调查局党组成员、总工程师严光生发布“松科二井”成果。黑龙江省国土资源厅总工程师李昱岩致辞。工程首席科学家王成善院士致辞。国际大陆科学钻探计划运行支持部主任Ulrich Harms宣读贺信。国际地质科学联合会主席成秋明教授致辞。自然资源部科技管理部门主要负责人、工程领导小组副组长高平讲话。