專利名稱：適用于深層鉆井的網(wǎng)電鉆機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石油鉆探設(shè)備領(lǐng)域，特別是適用于深層鉆井的網(wǎng)電鉆機。
背景技術(shù)：
我國對石油能源的需求量逐年升高，石油開采力度越來越大?，F(xiàn)有許多鉆井現(xiàn)場位于人口密集區(qū)域，柴油機組運轉(zhuǎn)產(chǎn)生巨大動力的同時，也產(chǎn)生了超過122dB的噪音和月排放10余噸的碳煙及氮氧化物，對環(huán)境保護(hù)造成了極大的危害。目前作為井隊供電的主要設(shè)備是主發(fā)電機和備用發(fā)電機，采用柴油機驅(qū)動，柴油消耗量大，定期維護(hù)工作量較大，大批主力型鉆機，由于設(shè)備老化，消耗柴油、機油逐年增加，鉆井成本高居不下。據(jù)統(tǒng)計，每臺7000米的電動鉆機使用柴油發(fā)電機做動力每月消耗柴油約200噸，按每噸柴油7000元計算，光是柴油的成本將達(dá)到140萬。鉆井勘探作為油田開發(fā)的一個重要組成部分，打造綠色鉆井，節(jié)能、清潔、高效生產(chǎn)成為鉆井行業(yè)發(fā)展的新目標(biāo)，對鉆機的節(jié)能和環(huán)保性能提出了更高要求。 中國專利200510043101.8公開了一種鉆機，它的鉆機平臺上包括絞車、柴油機、轉(zhuǎn)盤驅(qū)動撬、閥島裝置、并車箱、氣胎離合器、氣喇叭、司控房、液力偶合器、轉(zhuǎn)盤、動力機構(gòu)、鉆具、控制盤、立管、壓力轉(zhuǎn)換器、信號變送器和壓力表，絞車通過并車箱與柴油機傳動連接。采用柴油機驅(qū)動絞車，柴油機組在正常運轉(zhuǎn)時，雖然能產(chǎn)生巨大動力，但也產(chǎn)生許多噪聲污染和空氣污染，加之柴油機長期使用，設(shè)備老化后，容易出現(xiàn)跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象，也會造成環(huán)境污染，而且不利于工作人員的身體健康。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種能耗低、維護(hù)成本低、環(huán)保效果顯著和控制精確可靠的適用于深層鉆井的網(wǎng)電鉆機。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)適用于深層鉆井的網(wǎng)電鉆機，它包括多臺電機、聯(lián)軸器、液力耦合器、編碼器、并車箱、絞車、鉆機和電機操作箱，每臺電機的輸出端分別與對應(yīng)的液力耦合器的輸入端通過聯(lián)軸器相連，電機尾部的主軸上安裝有編碼器，液力耦合器的輸出端與并車箱的輸入端相連，并車箱的輸出端與絞車相連，絞車的輸出端與鉆機相連；電機操作箱的信號輸出端與電機相連，電機操作箱的信號輸入端與編碼器相連。所述的電機為HTB02C變頻調(diào)速異步電機。所述的編碼器為磁編碼器、電編碼器或光編碼器。所述的并車箱與多臺泥漿泵相連。所述的電機尾部還安裝有風(fēng)機。本發(fā)明具有以下優(yōu)點I、將柴油機驅(qū)動改為電機驅(qū)動，能耗成本至少節(jié)約40%，鉆井成本大幅度降低。2、變頻異步電動機代替柴油機作為鉆井動力，環(huán)保效果顯著噪聲降低25%以上(低于92dB)，碳煙和氮氧化物零排放。
3、采用變頻變頻調(diào)速異步電機驅(qū)動，利用變頻技術(shù)達(dá)到充分節(jié)能的目的，而且效果相比軟起驅(qū)動方式節(jié)能更為明顯，可保證電機輸出最大轉(zhuǎn)矩。4、傳動控制可采用閉環(huán)控制方式，通過安裝編碼器，保障電機轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩的精確控制。5、電機分別與稱合器和變矩器聯(lián)合輸出的特性參數(shù)表如下
電機轉(zhuǎn)速 rpm700900 11001300
耦合器輸出轉(zhuǎn)速rpm350450550βκΓ
偶合器效率0.875(L94(Χ 970.982·輸出扭矩 Λιι1107011530117:3011530
電機轉(zhuǎn)速rpm根據(jù)負(fù)載情況變化
輸出轉(zhuǎn)速 rpm35θ 450155θ 650~
變矩器_____
“變矩器效率O. 780,830,850,86
變矩器扭矩 NaISo Ii157201323011120根據(jù)表格可以看出，當(dāng)動力單元(電機和耦合器或變矩器的組合)輸出轉(zhuǎn)速在350rpm時，變矩器比耦合器輸出的最大扭矩高，但是效率只有78%左右，而耦合器的效率可以達(dá)到87. 5% ;當(dāng)動力單元輸出轉(zhuǎn)速達(dá)到最高轉(zhuǎn)速650rpm時，變矩器和耦合器輸出的扭矩基本上一樣高，而這時他們的效率也同時達(dá)到最大值，耦合器的效率可以達(dá)到98. 2%，而變矩器只能達(dá)到86%。因此，從節(jié)能的方面考慮，液力耦合器的優(yōu)勢比較明顯，傳動效率97%左右，且空載時不吸收功率。


圖I為本發(fā)明的系統(tǒng)框架示意2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意中I-電機，2聯(lián)軸器，3液力耦合器，4并車箱，5泥漿泵，6編碼器，7電機操作箱，8絞車，9鉆機，10風(fēng)機。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。如圖I和圖2所示，適用于深層鉆井的網(wǎng)電鉆機，它包括多臺電機I、聯(lián)軸器2、液力耦合器3、編碼器6、并車箱4、絞車8、鉆機9和電機操作箱7，每臺電機I的輸出端分別與對應(yīng)的液力耦合器3的輸入端通過聯(lián)軸器2相連，電機I尾部的主軸上安裝有編碼器6，液力耦合器3的輸出端與并車箱4的輸入端相連，并車箱4的輸出端與絞車8相連，絞車8的輸出端與鉆機9相連；電機操作箱7的信號輸出端與電機I相連，電機操作箱7的信號輸入端與編碼器6相連；電機I為HTB02C變頻調(diào)速異步電動機；編碼器6為磁編碼器、電編碼器或光編碼器；并車箱4與多臺泥漿泵5相連；電機I尾部還安裝有風(fēng)機10。在高壓電網(wǎng)經(jīng)高壓房，將IOKV的高壓電轉(zhuǎn)化為600V的低壓電，輸送至電機1，電機操作箱7直接控制電機I的轉(zhuǎn)速，電機I與液力稱合器3聯(lián)合輸出至并車箱4, 一般設(shè)置有2 3組電機1，并車箱4將動力傳至絞車8和泥漿泵5，泥漿泵5的作用是抽走在鉆井過程中的泥漿，同時對鉆桿部分進(jìn)行冷卻，絞車8給鉆機9提供動力?！?br> 權(quán)利要求
1.適用于深層鉆井的網(wǎng)電鉆機，其特征在于它包括多臺電機(I)、聯(lián)軸器(2)、液力耦合器(3)、編碼器(6)、并車箱(4)、絞車(8)、鉆機(9)和電機操作箱(7)，每臺電機(I)的輸出端分別與對應(yīng)的液力耦合器(3)的輸入端通過聯(lián)軸器(2)相連，電機(I)尾部的主軸上安裝有編碼器(6)，液力耦合器(3)的輸出端與并車箱(4)的輸入端相連，并車箱(4)的輸出端與絞車(8)相連，絞車(8)的輸出端與鉆機(9)相連；電機操作箱(7)的信號輸出端與電機(I)相連，電機操作箱(7)的信號輸入端與編碼器(6)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的適用于深層鉆井的網(wǎng)電鉆機，其特征在于所述的電機(I)為HTB02C變頻調(diào)速異步電動機。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的適用于深層鉆井的網(wǎng)電鉆機，其特征在于所述的編碼器(6)為磁編碼器、電編碼器或光編碼器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的適用于深層鉆井的網(wǎng)電鉆機，其特征在于所述的并車箱(4)與多臺泥漿泵(5)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求I和2所述的適用于深層鉆井的網(wǎng)電鉆機，其特征在于所述的電機(I)尾部還安裝有風(fēng)機(10)。
全文摘要
本發(fā)明涉及適用于深層鉆井的網(wǎng)電鉆機，它包括多臺電機(1)、聯(lián)軸器(2)、液力耦合器(3)、編碼器(6)、并車箱(4)、絞車(8)、鉆機(9)和電機操作箱(7)，每臺電機(1)的輸出端分別與液力耦合器(3)的輸入端通過聯(lián)軸器(2)相連，電機(1)尾部的主軸上安裝有編碼器(6)，液力耦合器(3)的輸出端與并車箱(4)的輸入端相連，并車箱(4)的輸出端與絞車(8)相連，絞車(8)的輸出端與鉆機(9)相連；電機操作箱(7)的信號輸出端與電機(1)相連，電機操作箱(7)的信號輸入端與編碼器(6)相連；電機采用HTB02C變頻調(diào)速異步電動機。本發(fā)明的優(yōu)點在于能耗低、維護(hù)成本低、環(huán)保和控制精確可靠。
文檔編號E21B4/04GK102943619SQ201210461808
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者王江陽, 車明者, 謝偉, 王亮 申請人:成都宏天電傳工程有限公司