一种新型顶部驱动修井系统的设计

随着油田服役时间的增长和油井开发的不断深入,井下技术状况日益复杂,经常出现油井停产待修的情况,为进一步提高修井作业效率,保证油井正常生产,研制了一种由液压马达直接驱动主轴的新型顶部驱动修井系统。该修井系统取消机械减速装置,将液压马达与主轴融合,液压马达直接驱动主轴工作;液压回路采用闭环方式,液压管线可自动盘卷,动力水龙头可自动翻转。厂内试验结果表明,该修井系统各项性能指标达到了设计要求。

电动直驱顶驱技术在矿产勘查行业中的应用

在新时期我国社会主义市场经济飞速发展的背景下,我国矿产勘查行业得到莲勃发展,进入了一个飞速发展的历史时期。矿产勘查行业作为我国重要的国民经济支柱产业,可以直接影响我国经济的发展速度和质量。随着电动直驱顶部驱动设备技术的研究与应用,使得我国矿产勘查行业大大提高了施工效率,缩短了工期,提升了经济效益,得到了行业普遍的认可。主要通过对电动直驱顶部驱动矿产勘查设备的技术进行分析研究,以期对我国新时代矿产勘查行业的发展贡献一点微薄之力。

新型直驱式顶部驱动钻井装置

为解决顶驱因故障停机时间长而带来的系列问题,研制了新型直驱式顶部驱动钻井装置,并形成了DQ225DBZ、DQ450DBZ、DQ675DBZ和DQ900DBZ系列型号的直驱式顶驱,可达到4 000～12 000 m的钻井作业深度。该顶驱主要由动力水龙头和管子处理器组成,采用大功率交流变频电动机驱动,无级变速控制,多功能人机界面操作;提升系统采用双载荷通道隔离设计,中心管主轴设计有特殊组合轴承,可承受钩载,同时也具备抗钻柱纵向振动功能。DQ2250DBZ顶驱在国外应用13口井,经受了-30℃严寒考验,最大连续钻井扭矩达到了35 kN·m,创下日钻进1 016 m的记录。DQ450DBZ顶驱在国内川东70563钻井队现场作业,最大连续钻井扭矩28 kN·m,上卸扣扭矩30 kN·m,水平井造斜段始为4 593 m,造斜88°,总进尺达6 500 m。

BOMCO煤层气钻机专用电直驱顶驱装置设计

为满足电动煤层气钻机自主配套的需要,在吸收国内外先进顶部驱动钻井装置(简称顶驱装置)设计经验的基础上,研制了BOMCO煤层气钻机专用电直驱顶驱。介绍了该顶驱装置的结构方案、技术参数等情况。重点介绍了电机直驱技术、浮动缓冲短节、前开口浮动背钳等结构特点。

电动钻机电机直驱技术现状与发展趋势

常规钻井装备的可靠性不足和愈加严格的节能环保要求制约了钻井作业效率的提高。电机直驱技术因其传动效率和可靠性高,是电动钻井装备未来的发展方向。为了促进国内电机直驱钻井装备的发展,详细论述了国内外直驱钻井泵、直驱绞车、直驱顶驱和直驱转盘,并对上述电机直驱钻井装备的电机配置、电机调速技术、传动结构和一体化程度进行了较为详细的介绍,分析了电机直驱技术在钻井装备中应用的优势,并总结了直驱电机在散热、大功率输出和制造方面的局限,表明电动钻机电机直驱技术的关键是直驱电机,电机直驱钻井装备的开发与大功率电机的研制和电机控制技术的发展密切相关。最后对国内大功率、大扭矩、高散热效率直驱电机的研制,电机直驱钻井装备一体化、模块化设计,系列化直驱电机制造产业发展给出了几点建议。

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。

4500 kN变频直驱顶部驱动钻井装置设计

常规的顶部驱动钻井装置(简称顶驱)通过减速箱进行减速、增扭,以满足钻井作业的要求。减速箱一般为2级齿轮传动,结构复杂,传动效率降低,油润滑系统容易泄露。为进一步提高顶驱的传动效率和可靠性,研制了一种由变频电机直接驱动主轴的直驱顶驱。该顶驱取消减速箱,采用无级变频控制技术,将电机与主轴融合,电机转子直接驱动主轴钻进。与同规格减速箱顶驱相比,零件数量大幅减少,故障率低,操作维护容易。厂内试验结果表明,该顶驱的各项性能指标达到了设计要求。

变频直驱技术在钻井装备领域的应用研究

介绍了变频直驱技术在钻井装备领域的应用现状。通过对直驱绞车、直驱泥浆泵、直驱顶驱的应用研究,总结了变频直驱技术应用的技术特点,为直驱技术在钻井装备的发展提出建议。

XD-10DK型小口径电动顶驱钻机的研制与应用

为了解决新疆地区铀矿勘探设备落后、劳动强度大、安全隐患多、钻效提升困难等难题,研制了XD-10DK型小口径电动顶驱钻机,该钻机采用了模块化设计、交流变频电机直驱、负载双通道、数字化检测、顶部驱动等多项先进技术。经过在准噶尔盆地车排子地区3个钻孔的现场试验,提高了铀矿勘探自动化程度和钻进效率、降低了工人的劳动强度、改善了工人的工作环境、保障了施工设备和人员安全。为新疆地区铀矿勘探乃至全国的岩心钻机更新换代提供了借鉴。