《石油工程和 与装备》 第三章_我国常用钻机（二）11版.pptVIP

第三章 我国常用钻机 第二节 电驱动钻机 海洋钻机全为电驱钻机；陆用深井钻机，电驱日益增多。 电驱钻机—工作机用电动机带动。 一、分类 1. 交流电驱钻机：即交流发电机（或工业电网）→交流电动机驱动（AC→AC）；（Alternate Current）“陆地钻机，已不采用” 2. 直流电驱钻机：即直流发电机—直流电动机驱动（DC→DC）；(Direct Current)“海洋、陆地深井” ;3. 可控硅整流直流电驱钻机：即交流发电机→可控硅整流→直流电动机驱动（AC→SCR→DC）；(Alternate Current→Silicon(硅) Controlled Rectifier（整流器）)逐渐由SCR 代替DC→DC。【用直流电机调速好】 4. 正在发展交流变频调速驱动钻机，即交流发电机→变频调速器→交流电机驱动。 五年前，海、陆几乎全用AC→SCR→DC电驱钻机。有了大功率交流变频调速器，交流电驱钻机会增多。;二、 优点 1. 传动效率高，较机传高16%； 2. 无级变速（在某机械档下，无级变速）； 3. 简化传动、控制，易装调整，自动保护。 【 2007年11月16日，在宝石机械70华诞之际，国家“863”计划重点课题项目—我国首台具有自主知识产权的12000米特深井石油钻机在该公司研制成功。 1200米钻机是国内外第一台陆地用12000米交流变频电驱动钻机。 山东科瑞石油装备公司,2009年10月生产出9000米交流变频钻机. 胜利油田高原石油装备有限责任公司 ,2010年8月生产出9000米交流变频钻机.】;三、ZJ60D钻机 ZJ60D国产钻机,是第一台6000m级SCR电驱钻机，兰石厂制造，1987年3月通过鉴定，传动系统如图3-7。;;;1. 动力 四台PZ12V190B柴油机→交流发电机； （在1500r/min时，动力4×700kW） 通过SCR(AC → SCR→DC)变换； 驱动7台GE752R （736kW）直流电机； 单独驱动各工作机组。 2．配套设备 ①SL-450（450tf）水龙头； ②ZP375转盘，（开口直径37.5”，952.5mm）； ③ 两台3NB-1300或3NB-1600钻井泵； ④闭式绞车，功率1470kW(2000马力)，带槽滚筒，强制水冷； ⑤通风型胎式低速离合器；;⑥配DS-60（电刹6000m）电磁涡流辅助刹车； （电刹：有左、右定子通直流电产生固定磁场，转子在磁场中产生涡流，两磁场作用产生制动力矩） 钻头自动送进装置。 ⑦ 7.5m高钻台（有效高度5.6m），可容纳全套防喷器。 ⑧ 可低位安装55t重绞车。 ?? ⑨塔架，高度44.8m，（也可配前开口井架）。 ⑩集中控制、保护系统。 如司钻可操作绞车、转盘、钻井泵、涡流刹车、自动送钻等，控制集中在司钻台上。司钻可选合适的钻井参数、最佳运转工况。 ;3. 传动方案 绞车用两台电机；每台泵用两台电机；转盘用一台电机。共7台直流电机。 绞车：四轴—输入、变速、猫头（有捞砂筒）、滚筒轴。 捞砂筒：井中积砂，下筒捞砂。 过桥轴：动力传给转盘，转盘自配电机。 四个机械档：输入轴两链轮，传动轴分两路去主滚筒轴。 i=11.7，7.2，4.75，2.93 n=94，153，231，375 n电＝1100r/min 注：链轮，27T，T-齿（Tooth）2”P，P节距（Pitch）。;4. ZJ60D钻机总特点 6000m;AC→SCR→DC 7台电机分别驱动；塔架或前开口井架；四轴闭式绞车，带槽滚筒，有捞砂筒；电磁涡流刹车。;四、ZJ45D丛式井钻机 ZJ45D国产钻机，是第一台成套电驱动丛式井钻机。 1.采用AC-SCR-DC电驱动，动力机与工作机只需电缆连接。 2.三台柴油机PZ12V190B驱动交流发电机; 3.六台可控硅整流柜； 4.六台直流电机：绞车用2台；两台钻井泵各用两台。 5. 配钻机移动系统（丛式井）。;丛式井:油井象丛林一样布置,目的是开采不同深度的油层.;;第三节 电机驱动特性;3. 固有机械特性 电机的电压、频率（交流）、励磁电流为额定值，无附加电阻，具有的特性。 4. 人为特性 人为调节电压、频率、电流所得到的特性，称人为特性（无级变速由此而来）。;二、交流电机特性（固有） 1.??? 同步电动机 （1）定义 转子转速（n）与（定子）旋转磁场转速（n0）相同（通交流电），故称同步电机。;同步电动机;同步电动机转子;（2）特硬特性：n不随M（扭矩）而变。 ;（3）工作原理：定子绕组通交流电产生旋转磁场，转子绕组通直流电形成直流励磁磁场，两磁场相互作用，使转子被旋转磁场拖（吸）着以同步旋转，即 n