石油钻机电传动控制系统方案优化配置.pdfVIP

·工业控制 · 《电工技术杂志》 年第 期 !# $ 石油钻机电传动控制系统方案优化配置 张 军 （天水电气传动研究所 741018） 摘 要 提出了石油钻机电传动控制系统方案配置的基本原则和优化方案及其方法，以为我 国正在进行中的石油钻机标准化及其钻机总体方案的定型提供参考和依据。 关键词 钻机 电传动系统 方案优化 复合驱动，对于超深井大型钻机则采用完全的电驱 ! 概述 动方案。对于后两类钻机具体的驱动方式则各异， 石油天然气勘探与开发用钻机是由动力机、传 没有形成统一的方案，这也是造成目前国内中、大 动机与多工作机组成的成套性联合机组，属于重型 型钻机型式混乱的一个主要原因。 机械装备。它主要包括旋转钻进系统、钻井液循环 钻机的基本工艺与调速要求 系统、钻具起升系统、动力机组、传动和控制系 统、底座和其他辅助设备等。 钻机属于重型矿业机械，工作场所多为沙漠、 电驱动钻机是目前高性能大型钻机的主要型式 海洋等恶劣野外作业环境，它是包括绞车、转盘、 和发展方向，其基本构成如图 所示。作为钻机核 泥浆泵三大主要工作机的联动系统，在不同的施工 1 心的电传动控制系统属于投资大、技术含量高的技 过程中各工作机有不同的组合联动工况。在正常钻 术资金密集型设备，它主要包括动力控制系统、主 进中，钻井泵和转盘联动只是在接单根的短时内才 电机驱动及辅机配电系统、自动化系统和人机界面 开动主绞车或辅助猫头绞车。在起下钻具中则只开 等，一般按照主电机驱动形式划分为直流传动系统 动绞车，偶尔短时开动钻井泵向井中灌注钻井液。 和交流传动系统。 在划眼施工过程中则以低参数同时开动绞车、转盘 和钻井泵。 调速要求：绞车驱动电机按恒功率原则变矩变 速，调速范围! !10 （一挡绞车 ! !30 ）；转盘电 机按恒转矩原则变矩变速并且有转矩限制功能，调 速范围! 5 ；钻井泵一般用换缸套的方法来调排 ! 量，但从大缸套换到小缸套之前，用减速来调排 量，所以泥浆泵电机的恒功率调速范围较小，一般 ! !1.5 即可。 # 系统配置 常规ZJ70D 直流电传动系统基本形成了被众多 图 电驱动钻机基本构成 1