电动石油钻机 PPT
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机电系统设计电驱动钻机控制PPT课件
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四、电驱动钻机的控制
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感谢您的观看！
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1．直流驱动系统
31
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• 工况指配开关 在司钻控制台上装有一个工况指配
开关SI（ASSIGNMENT SW），由这个指配开关组合各种
供电线路和控制线路，以适应钻进、 起下钻等各种钻井工艺要求。
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• 工况指配关系图
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2． 绞车驱动系统
驱
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13
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• （1） AC-AC驱动
14
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• （2） DC-DC驱动 • DC-DC电驱动钻机是指多台柴油发电机组发出直流电，供给直流电动机驱动绞
车、转盘和钻井泵。
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• （3） AC-SCR-DC驱动 • AC-SCR-DC驱动是指数台柴油发电机组发出交流电并网输到同一母线电缆上
（或由工业电网供电），经晶闸管整流装置整流后驱动直流电动机，带动绞车、转 盘、钻井泵。
16
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• （ 4 ） AC 变 频 驱动
• AC变频驱动
是指将交流变频
调速技术应用到
钻机的电驱动控
制系统上，使
AC-SCR-DC驱
动钻机中的直流
驱动装置换成交
流驱动装置，直
流电动机变成交
17
第17页/共47页
连续无级调速，一直引领机械调速领域半个多世纪。 • 1955年直流电传动开始用于海洋钻机 • 1967年，AC—SCR—DC开始用于海洋钻机 • 1976年，逐渐用于陆地钻机
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四、电驱动钻机的控制
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1．直流驱动系统
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• 工况指配开关 在司钻控制台上装有一个工况指配
开关SI（ASSIGNMENT SW），由这个指配开关组合各种
供电线路和控制线路，以适应钻进、 起下钻等各种钻井工艺要求。
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• 工况指配关系图
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2． 绞车驱动系统
驱
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• （1） AC-AC驱动
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• （2） DC-DC驱动 • DC-DC电驱动钻机是指多台柴油发电机组发出直流电，供给直流电动机驱动绞
车、转盘和钻井泵。
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• （3） AC-SCR-DC驱动 • AC-SCR-DC驱动是指数台柴油发电机组发出交流电并网输到同一母线电缆上
（或由工业电网供电），经晶闸管整流装置整流后驱动直流电动机，带动绞车、转 盘、钻井泵。
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• （ 4 ） AC 变 频 驱动
• AC变频驱动
是指将交流变频
调速技术应用到
钻机的电驱动控
制系统上，使
AC-SCR-DC驱
动钻机中的直流
驱动装置换成交
流驱动装置，直
流电动机变成交
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连续无级调速，一直引领机械调速领域半个多世纪。 • 1955年直流电传动开始用于海洋钻机 • 1967年，AC—SCR—DC开始用于海洋钻机 • 1976年，逐渐用于陆地钻机
2024版石油钻井八大系统(PPT课件)
石油钻井八大系统(PPT课件)目录CATALOGUE•钻井系统概述•八大系统详解•钻井设备介绍•钻井技术探讨•现场操作与安全管理•未来发展趋势预测01CATALOGUE钻井系统概述钻井定义与分类钻井定义利用机械设备，将地层钻成具有一定深度和直径的圆柱形孔眼的工程作业。
钻井分类根据钻井目的和方式不同，可分为地质勘探井、工业油气井、水文地质井、地热井等。
钻井工艺流程包括井场平整、设备安装调试、钻具组合等。
使用钻头破碎岩石，形成井眼。
在井眼内下入套管，并注入水泥浆封固套管与井壁之间的环形空间。
包括井口装置安装、试油测试等作业，最终完成钻井工程。
钻前准备钻进固井完井提供钻进所需的旋转动力和起升动力，是整个钻井系统的核心。
钻机钻具泥浆系统包括钻头、钻铤、钻杆等，用于传递扭矩、破碎岩石并引导井眼轨迹。
由泥浆泵、泥浆池、泥浆净化设备等组成，用于循环泥浆以冷却钻头、携带岩屑并维持井壁稳定。
030201固控系统动力系统控制系统安全防护系统01020304通过振动筛、除砂器、除泥器等设备对泥浆进行净化处理，保证泥浆性能稳定。
为钻机提供动力，包括柴油机、电动机等。
对钻机各部件进行集中控制，实现自动化或半自动化操作。
包括防喷器、防火器材等，确保钻井作业安全进行。
02CATALOGUE八大系统详解钻头、钻柱、转盘、驱动装置等组成提供钻头的旋转动力，破碎岩石，形成井眼功能旋转速度控制、扭矩控制、防卡钻技术等关键技术旋转系统循环系统组成泥浆泵、泥浆管线、泥浆池、钻头等功能循环钻井液，携带岩屑，冷却钻头，稳定井壁关键技术泥浆性能控制、循环压力控制、防漏防喷技术等柴油机、电动机、发电机、传动装置等组成提供钻井所需的动力，驱动各系统运转功能动力匹配技术、节能技术、排放控制技术等关键技术组成天车、游车、大钩、绞车等功能起升和下放钻具，控制钻压，实现钻进和起下钻作业关键技术起升力控制、防碰防顿技术、自动化控制技术等功能控制各系统的运行，实现钻井过程的自动化和智能化组成司钻控制台、电气控制系统、液压控制系统等关键技术控制系统集成技术、故障诊断技术、远程监控技术等03关键技术传动效率控制技术、减振降噪技术、可靠性设计等01组成变速箱、传动轴、万向节等02功能传递动力和扭矩，实现各系统的协同工作1 2 3井口装置、防喷器、压井管汇等组成控制井口压力，防止井喷和井漏，确保钻井安全功能井控装置设计技术、井控工艺技术、应急处理技术等关键技术组成振动筛、除砂器、除泥器、离心机等功能清除钻井液中的固相颗粒，维护钻井液性能，提高钻井效率关键技术固控设备选型技术、固控工艺流程设计技术、固控效果评价技术等03CATALOGUE钻井设备介绍钻机类型及特点陆地钻机适用于陆地石油钻井，稳定性好，移动方便。
井下电动钻具ppt课件
3、循环润滑装置的设计
（1）循环润滑装置的工作原理
在输入齿轮轴上端的两轴承间设置有螺旋套，螺旋套与输入轴通过键 联接，相对应的壳体内表面是具有内螺旋面的专门衬套。螺旋套与衬套连续 啮合，沿着轴向将内螺旋面和螺旋套外表面形成一个个密封腔，随着输入轴 的旋转，密封腔不断向前移动，推动润滑油在减速器内的闭合油道循环润滑
（4）P c v
（5）泄露量 （6）摩擦功耗
10ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三.行星齿轮系统的动力学分析、行星架的有限元分析
（1）行星齿轮传动系统的模态分析，以便得到齿轮系统的振动 特性（各阶频率和相应振型）；
（2）ADAMS中进行行星齿轮传动系统的动力学仿真分析，以得到 轮齿间啮合力的分布情况；
11
（3）行星架的有限元分析
最下端轴密封
3
二、井下减速器主要部分结构设计
1、用于獾式钻井的行星齿轮减速器主要设计参数和要求 2、行星齿轮传动的设计和计算 3、循环润滑装置的设计 4、太阳轮齿轮轴和行星架间的端面密封设计
4
行星齿轮减速器的总体装配图
5
1、用于獾式钻井的行星齿轮减速器主要设计参数和要求
（1）行星齿轮减速器的主要设计参数 外径、内径、减速比、级数、长度等；
（2）设计要求（为螺旋输送提供通道、密封要求）
2、行星齿轮传动的设计和计算
（1） 齿轮材料、热处理、精度等级及强度极限；
（2） 相关参数计算（斜齿轮结构参数、端面重合度、中心距、扭矩 等）； （3） 强度校核
齿面接触疲劳强度的校核、齿根弯曲疲劳强 度的校核； （4） 齿轮装配验算（同心、装配、邻接条件）、三维结构图； 6
用于獾式钻井新技术的井下电动钻具 设计研究
汇报人：杨涛
钻机驱动设备与传动系统PPT课件
机肘，都应让它在调速线上工作。
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④ 通用特性
• 最内层的等油耗率曲线 表明发动机最经济的工 作范围。
• Z12V190B柴油机的通 用特性曲线
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(4) 石油机械常用柴油机
• ① Z190系列钻机柴油机
•
济南柴油机厂研制生产的Z190系列柴油机
包括有 Z8V190，Z8V190-1，Z8V190-2和
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6.2 石油钻机液力传动装置
• 石油钻机传动装置有机械式的也有其他形 式的，机械式如螺旋、齿轮、皮带、链条、 万向轴等。石油机械功率大，工况特殊， 有些制定了专用标准，如套筒滚子链，石 油钻机用万向联轴器等。但这些传动装置 与一般机械相同。
• 除此外，石油机械还常用液力传动装置如 液力变矩器，液力偶合器等，本节主要介 绍这些传动装置。
则以耗电量、功率因数来表征。
• ⑤ 使用经济性
•
除已特别指明的燃料经济性之外，使用
经济性尚应包括：对工作地区的适应性、启动
性能、控制操作的灵敏程度、工作的可靠性、
安全性、持久性及维护保养难易性等。
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• 表6-1 石油机械常用驱动设备的适应性系数和 调速范围的参考数值
类型
KsLeabharlann M max Me• 偶合器只能在高转速比（即i nT nB 0.96
）
工况下工作，否则效率过低，功率损失大。液
力偶合器只能传递扭矩，不能变矩，因此又称
液力联轴器。
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(2) 液力变矩器（涡轮变矩器）
•
变矩器结构如图所示。导轮与外壳相连，是不
转动的，叶片大都为空间扭曲形状。与偶合器相比，
石油钻采机械PPT课件.ppt
旋流器
回收加重剂 短管 涡轮室周 壁孔眼
稀释水 稀浆
漏斗 涡轮室
清砂室 稀浆腔室
上底孔板 短管
• 当涡轮旋转时，大 颗粒的固相携同一 部分液体被甩向涡 轮室的周壁，并穿 过其上的孔眼进入 清砂室，聚积到底 部；
泥浆
旋流器
回收加重剂 短管 涡轮室周 壁孔眼
• 泥浆中的固相颗粒，按其粒度的大小可分为钻屑、 砂、粉砂、粘土和胶土，
• 相应的净化装置只能清除一定尺寸的固相颗粒。
随着钻井深度的不同，对泥浆性能的要求也不同：
• 对于一般深度的井，多使用非加重水基泥浆。 • 处理这类泥浆的固控设备是：振动筛－>除砂器
－>除泥器－>离心机， • 目的是尽可能除去泥浆中的固相颗粒。
• 工作时，由主轴、轴承和偏心块等构成的激振器旋转时产 生周期性的惯性力，迫使筛箱、筛网和弹簧等部件在底座 上作简谐振动；
• 促使由泥浆盒均匀流至筛网表面的泥浆中的液固相分离
• 即液体和较小颗粒通过筛网孔流向除砂器，而较大颗粒顺 筛网表面移向砂槽。
筛网
➢ 泥浆振动筛中最易损坏的零件是筛网。
➢ 一般有钢丝筛网、塑料筛网、带孔筛板等，常用 的是不锈钢丝编织的筛网。
• 它有三根溢流管; • 当泥浆进入时，重而大的固
相颗粒甩向筒壁，并螺旋下 降，经排砂口排出； • 轻质部分则从各溢流管溢出。 • 这种结构消除了空气柱，减 少了内部的水力损失，从而 提高了泥浆处理量及液体的 净化程度。
动画
§4-4 泥浆净化装置
一、概述 二、泥浆振动筛 三、水力旋流器 四、泥浆清洁器 五、离心分离机 六、泥浆除气器
水利旋流器的工作原理：
➢ 水力旋流器与一般分离机械不 同，它没有运动部件，是利用 泥浆中固、液相各颗粒所受的 离心力大小进行分离。
钻井设备和工具PPT课件
36
分类
两翼(鱼尾式)刮刀钻头
刀翼数 三翼刮刀钻头
最常用
四翼刮刀钻头
平底式刮刀钻头 刀冀底刃的形状 阶梯式刮刀钻头
优点： 机械钻速较高 缺点： 扭矩较大，控制不当易造成井斜
刮刀钻头的寿命取决于刀翼的寿命
37
刮刀钻头的应用
• 刮刀钻头制造工艺简单，成本低； • 刮刀钻头适用于松软－软地层，钻速快 • 刮刀钻头容易磨损成锥形，造成缩径和井斜； • 刮刀钻头产生剧烈的扭转振动，破坏钻具和设备； • 刮刀钻头目前逐渐被PDC钻头取代。
钻绳 游车
大钩
绞车
死绳锚
存储滚筒
①下放、悬吊或起升钻柱、套管柱和其它井下设备进、出井眼；
②起下钻、接单根和钻进时的钻压控制。
9
起 升 系 统 ↓ 天 车| 游 车| 钢 丝 绳
10
2、旋转系统
转盘 水龙头 钻头 钻柱
功能：
保证在钻井液高压循环的情况下，给井下钻具提供足够的旋转扭矩和 动力，以满足破岩钻进和井下其它要求。
泥浆池
泥浆循环流程
泥浆泵
振动筛、除气器、除砂 器、除泥器、离心机
水龙带 水龙头
高压管汇 立管 固控设备
加重装置
泥浆泵
立管
地面高压管汇 方钻杆
水龙带 地面排出 管线
水龙头
钻柱 环形空间
钻头
废水池
泥浆池
振动筛
岩屑下滑
钻杆
环空 钻铤 井眼 钻头
环形空间的概念
1 井眼 2 钻铤外壁 3 钻铤内壁 4 钻井液 5 环形空间 6 钻头
38
牙轮钻头
牙轮钻头的结构
牙轮钻头由钻头体、牙爪（巴掌）牙 轮及牙齿、轴承、储油润滑密封系统、 喷嘴等部分组成。
分类
两翼(鱼尾式)刮刀钻头
刀翼数 三翼刮刀钻头
最常用
四翼刮刀钻头
平底式刮刀钻头 刀冀底刃的形状 阶梯式刮刀钻头
优点： 机械钻速较高 缺点： 扭矩较大，控制不当易造成井斜
刮刀钻头的寿命取决于刀翼的寿命
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刮刀钻头的应用
• 刮刀钻头制造工艺简单，成本低； • 刮刀钻头适用于松软－软地层，钻速快 • 刮刀钻头容易磨损成锥形，造成缩径和井斜； • 刮刀钻头产生剧烈的扭转振动，破坏钻具和设备； • 刮刀钻头目前逐渐被PDC钻头取代。
钻绳 游车
大钩
绞车
死绳锚
存储滚筒
①下放、悬吊或起升钻柱、套管柱和其它井下设备进、出井眼；
②起下钻、接单根和钻进时的钻压控制。
9
起 升 系 统 ↓ 天 车| 游 车| 钢 丝 绳
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2、旋转系统
转盘 水龙头 钻头 钻柱
功能：
保证在钻井液高压循环的情况下，给井下钻具提供足够的旋转扭矩和 动力，以满足破岩钻进和井下其它要求。
泥浆池
泥浆循环流程
泥浆泵
振动筛、除气器、除砂 器、除泥器、离心机
水龙带 水龙头
高压管汇 立管 固控设备
加重装置
泥浆泵
立管
地面高压管汇 方钻杆
水龙带 地面排出 管线
水龙头
钻柱 环形空间
钻头
废水池
泥浆池
振动筛
岩屑下滑
钻杆
环空 钻铤 井眼 钻头
环形空间的概念
1 井眼 2 钻铤外壁 3 钻铤内壁 4 钻井液 5 环形空间 6 钻头
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牙轮钻头
牙轮钻头的结构
牙轮钻头由钻头体、牙爪（巴掌）牙 轮及牙齿、轴承、储油润滑密封系统、 喷嘴等部分组成。
石油钻采机械概论(1-6)课件PPT课件
降低能耗和提高产量；通过优化油气分离技术，可以提高原油质量和处理效率。
06
石油钻采机械的未来发展
石油钻采机械的技术创新
自动化技术
提高钻采机械的自动化水平，减 少人工操作，提高生产效率。
智能化技术
利用人工智能、大数据等技术，实 现钻采机械的智能决策、智能控制 和智能监测。
环保技术
研发低能耗、低排放、低污染的钻 采机械，降低生产过程中的环境污 染。
石油钻采机械概论(1-6)课 件ppt课件
• 石油钻采机械概述 • 石油钻机 • 钻井泵 • 钻头与钻具 • 采油设备 • 石油钻采机械的未来发展
01
石油钻采机械概述
石油钻采机械的定义与分类
定义
石油钻采机械是指用于钻探和开 采石油、天然气等资源的专用机 械设备。
分类
根据用途和功能的不同，石油钻 采机械可分为钻井机械、采油机 械、修井机械等。
石油钻采机械的应用场景
陆地油田
石油钻采机械主要用于陆 地油田的钻探和开采。
海洋油田
随着海洋资源的开发，石 油钻采机械也逐渐应用于 海洋油田的钻探和开采。
其他领域
石油钻采机械还可应用于 地热能、煤层气等其他资 源开采领域。
02
石油钻机
石油钻机的组成与工作原理
总结词
了解石油钻机的组成和工作原理是掌握其性能和操作的基础。
选择和使用合适的钻头与钻具对于提高钻井 效率、降低成本和减少事故至关重要。
详细描述
根据地层特性、钻井设计和技术要求，选择 适合的钻头类型和规格。同时，要确保钻具 的强度、耐磨性和抗腐蚀性能等满足要求。 在使用过程中，要注意控制钻压、转速和送 钻等参数，以充分发挥钻头与钻具的性能。
钻头与钻具的维护与保养
06
石油钻采机械的未来发展
石油钻采机械的技术创新
自动化技术
提高钻采机械的自动化水平，减 少人工操作，提高生产效率。
智能化技术
利用人工智能、大数据等技术，实 现钻采机械的智能决策、智能控制 和智能监测。
环保技术
研发低能耗、低排放、低污染的钻 采机械，降低生产过程中的环境污 染。
石油钻采机械概论(1-6)课 件ppt课件
• 石油钻采机械概述 • 石油钻机 • 钻井泵 • 钻头与钻具 • 采油设备 • 石油钻采机械的未来发展
01
石油钻采机械概述
石油钻采机械的定义与分类
定义
石油钻采机械是指用于钻探和开 采石油、天然气等资源的专用机 械设备。
分类
根据用途和功能的不同，石油钻 采机械可分为钻井机械、采油机 械、修井机械等。
石油钻采机械的应用场景
陆地油田
石油钻采机械主要用于陆 地油田的钻探和开采。
海洋油田
随着海洋资源的开发，石 油钻采机械也逐渐应用于 海洋油田的钻探和开采。
其他领域
石油钻采机械还可应用于 地热能、煤层气等其他资 源开采领域。
02
石油钻机
石油钻机的组成与工作原理
总结词
了解石油钻机的组成和工作原理是掌握其性能和操作的基础。
选择和使用合适的钻头与钻具对于提高钻井 效率、降低成本和减少事故至关重要。
详细描述
根据地层特性、钻井设计和技术要求，选择 适合的钻头类型和规格。同时，要确保钻具 的强度、耐磨性和抗腐蚀性能等满足要求。 在使用过程中，要注意控制钻压、转速和送 钻等参数，以充分发挥钻头与钻具的性能。
钻头与钻具的维护与保养
钻井设备和工具PPT课件
24
6、井控系统
(1)组成： 防喷器组、节流管汇、压井管线以及液、气压控制 机构组成。
(2)功能： 控制井内的压力，防止地层流体无控制地流入井中。
25
6、井控系统
国内防喷器产品
闸板防喷器 环形防喷器
分流器
旋转防喷器
电缆防喷器 带压作业装置
防喷器可实现的功能：
1) 密封钻具 2) 强行起下钻 3) 悬挂钻具 4) 手动、液动锁紧闸板 5) 用作分流系统 6) 可以剪断钻具
2
第一节 钻机
陆上钻机
海洋钻井平台
3
4
一、钻机的分类
1.钻井深度
(钻机的起 重能力)
大型钻机
W>800kN， 89 ～ 140mm钻杆， 井径> 160mm
超重型钻机 H>5000m，
W>2500kN
重型钻机 H＝3000～5000m
W＝2000～2500kN
轻便钻机
中型钻机
H＝1000～ 2500m
驱动与传动系统 动
力
气控系统
系
统
井控系统
起升系统 旋转系统 循环系统
天车 游车 大钩 水龙头 转盘 绞车 泥浆泵 井架
五大系统→三大系统→八大件 29
转盘不旋转 不需要方钻杆
30
31
第二节 钻井工具
井下工具 井口工具
一、井下工具
水龙头以下至钻头的管柱和工具的总称。 主要包括钻头和钻柱。
1、钻头
11
游车下部的大钩正 在锁住水龙头提环
钻工正安放卡瓦
2、旋转系统
12
2、旋转系统
钻杆与钻铤
转动的转盘与方钻杆 (顺时针转)
电动钻机培训课件最新PPT课件
功率限制
若在增加手轮给定过程中不能增加泥浆泵的冲程和转盘的转速， 则表明钻机已达到功率限制值，也就是说，进一步增加手轮给定 不会使柴油发电机组提供更大的功率。如果目前钻井作业良好， 就无须增加机组上线。实际上保持机组运行在接近机组最大功率 是最好的运行状态，对保养机组和节省燃料都有好处。功率限制 指示灯亮着对任何设备都不会产生不良影响。
石油钻井工培训教材
第九章 第9节 电动钻机
模拟控制直流控制组件 (DC MOD)
直流控制组件是控制直流电动机转速和转矩
的核心部件。既可以控制串励电动机，也可 以控制并励电动机。它能输出强触发脉冲， 确保SCR快速导通，能使同轴驱动同一负荷
的两台电动机负荷均衡分配。每个钻井功能 都有独立的电流限制，转盘电流限制可平滑 调节。电流给定具有渐增特性，可使电动机 转矩平稳增加。所有钻井功能的速度调节器 均与指配接触器相联锁，转盘过电流的封门 阈值设置为最大电流限制值的 150%。设有零
系统概述
系统动力采用五台性能可靠，技术成熟的CAT3512DITA/SR4B 600V、1500kVA 50Hz柴油发电机组，由 ROSS HILL1400型控制系 统并网运行，采用适应国内外钻井行业的广泛要求和执行的600V电 压标准，具有较强的市场竟争力。
石油钻井工培训教材 ?动力机
组
第九章 第9节 电动钻机
限制值的设定
由4个开关状态确定设定值大小：4个开关全部 闭合时，设定值为机组额定值信号的80％；4个 开关全部断丌时，则为110％。改变开关状态， 最小可得到2％的设定改变量(80％、82％、84 ％……108％、110％)。
石油钻井工培训教材
第九章 第9节 电动钻机
负荷增加速率的限制
石油钻采机械概论(1-6)课件PPT课件
泥浆净化系统
处理循环泥浆，去 除岩屑和杂质。
钻井设备选型原则与方法
地质条件适应性
根据地层岩性、井深、 井斜等选择合适的钻机
和钻具。
经济性
在满足钻井要求的前提 下，尽量降低设备投资
和运行成本。
可靠性
选用技术成熟、性能稳 定的设备，确保钻井作
业顺利进行。
安全性
考虑设备的安全防护措 施和应急处理能力，保
根据故障诊断结果采取相应的维修措 施，如更换损坏的元件、清洗堵塞的 管路、调整压力或流量等参数，使系 统恢复正常运行。同时，加强日常维 护和保养工作，定期检查并更换液压 油或润滑油，保持系统清洁和干燥， 以延长使用寿命和减少故障发生。
06 石油钻采机械自动化与智 能化技术
自动化与智能化技术应用概述
行。
03 采油设备
采油设备分类及特点
抽油机
通过抽油杆带动深井泵，将原油从地下抽到地面，适用于不同粘度和 产量的油井。
电潜泵
将电动机和多级离心泵一起下入油井液面以下进行抽油的举升设备， 适用于高产液、高含水油井。
螺杆泵
通过螺杆在泵壳内旋转产生的吸力和压力来抽取原油，适用于高粘度、 高含砂、高含气油井。
分类
石油钻采机械种类繁多，按照功能和用途可分为钻井设备、采油设备、修井设 备等；按照驱动方式可分为电动、液动、气动等；按照结构形式可分为立式、 卧式、移动式等。
石油钻采机械发展历程
初期阶段
早期的石油钻采主要依靠人力和简单 的机械设备，效率低下，安全风险高。
未来趋势
未来石油钻采机械将继续向高效、节 能、环保、智能化方向发展，同时注 重提高设备的可靠性和维护性。
THANKS FOR WATCHING
〈石油钻采新装备》电驱动钻机-PPT文档资料30页32页PPT
〈石油钻采新装备》电驱动钻机有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
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电动石油钻机
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安 静
现代石油钻机属于大功率多工作机械联合作业型的钻采设备。钻机的 主体工作机械有三类主传动设备：提升机械（絞车），实现钻具和井架 底座提升、下放任务；旋转机械（转盘、顶部驱动），实现钻杆转动； 往复运动机械变成液体压力（钻井泵），实现泥桨循环。
1、发电机断路器
发电机断路器的作用是隔离发电机母线与电网母线。断路器上装有过电流时自 动分断的磁脱扣装置。还装有一个欠电压(UV)脱扣线圈。它同交流组件中的保护 电路相联锁，当电路发生欠频、超频、过压和逆功率等故障状态时，保护电路使 欠压脱扣线圈自动脱扣，断路器跳闸，保护发电机组。操作断路器以前，注意保 护额定值、长延时设定值、瞬时值与发电机额定值之间的关系必须正确设定。
•动力机 组
主柴油发电机组型号及台数 CAT 3512DITA 5台
柴油机功率
1024Kw(1381Hp)
柴油机转速
1500r/min
发电机型号及容量
SR4B 1500KVA
发电机电压 频率
600V 50Hz
功率因数
0.7
辅助发电机组台数及功率 1×300kw
辅助发电机电压 频率
400V/230V 50Hz
４、功率限制盒
功率限制盒的作用
①当发电机的有功功率KW或总电流ITOTAL达到 设定值时，对直流电动机负载进行限制，以防柴 油机关机或发电机断路器脱扣； ②当负载突然增加时，使柴油发电机组的负载逐 渐增加，保护机组。 ③机组欠频或逆功时，对直流电动机负载进行限 制。
限制值的设定
由4个开关状态确定设定值大小：4个开关全部 闭合时，设定值为机组额定值信号的80％；4个 开关全部断丌时，则为110％。改变开关状态， 最小可得到2％的设定改变量(80％、82％、84 ％……108％、110％)。
当断路器断开时，储能指示器显示“断开”·(0FF)。要闭合断路器，首先转动 手柄数次，储能指示器显示“储能”(Charged)，再按下柜体面板上的接通按钮 (Push to close)，断路器便接通。要断开断路器，只要按一下“分断”(Push off) 按钮即可
2、交流控制组件
交流组件包括检测电路、速度调 节器、电压调节器和保护电路等环 节。交流组件接受从控制面板上来 的速度调节信号和电压调节信号， 从发电机母线来的电压反馈信号和 电流反馈信号，从其他 发电机组 来的主从逻辑信号。交流组件向断 路器输出各种故障信号。向发电机 磁场电源电路输出电压调节信号， 向柴油机调速装置输出速度调节信 号，向功率限制电路输出总电流和 有功电流信号。交流组件是发电机 控制的核心组件
功率因数
0.8
发电控制系统
通常电驱动钻机，都有一个自己独立的专用电网。由3～5台柴油发电机组并 网发电，为钻机提供3相600V（或690V）、50HZ或（60HZ）的交流电源。通称 发电系统。
交流控制系统的功能是控制柴油发电机机组，使其输出稳定的600V 50Hz交流 电源。
每套交流控制系统包括发电机断路器、交流控制组件、同步装置、功率限制 电路和接地检测电路等。交流控制组件安装在一个柜中，称GEN柜。
当交流母线上已有发电机在线运行，若另一发电机要上线时，在闭合发电机 断路器前，使用同步装置将发电机的电压频率与交流母线上的电压频率相匹配。 当面板上的同步开关置于“关断”(0FF)位置时，同步装置上的频率表显示公共母 线频率：当同步开关置于待并发电机序号的位置上时，频率表则指示待并发电机 的频率。当两电压相同时，面板上的同步表和同步灯比较待并发电机和母线的频 率或相位，待上线发电机和母线信号同时送入同步盒，若频率和相位不相同，同 步表指针旋转，同步灯忽暗忽明；若两信号同步以后，同步盒上的同步表指针指 向12点位置，同步灯熄灭。与此同时，待上线发电机的电压送到同步按钮灯LPBl 上，该灯发光。在此瞬时果断按下同步按钮灯(Push to close)，断路器合闸线圈 通电，断路器合闸，将发电机并入母线。
3、同步装置连接线路 在发电机的同步控制线路中，S0l为同步选择开关，同步盒(SYNC BOX)中M1
为频率表，M2为同步表，M3为电压表，L1和L2为同步灯。同步盒通过4条线与 外电路连接：其中三条线与同步开关S01相连，一条线接地。
同步开关选择待上线发电机的输出，例如，S01选在GENl时，同步盒便检测 GENl的电压和频率，分别在电压表和频率表上显示，并同母线频率相比较，用同 步表和同步灯显示同步状态。
系统一（ZJ70D系统框图)
BM-ZJ70DB电气传动系统框图，包括下列子系统：
（1）发电机组控制子系统； （2）交流变频调速子系统； （3）PLC现场总线网络； （4）电机控制中心（MCC）； （5）司钻及过程操作子系统；
CAT柴油发电机组 600V AC 600V交流母线
辅助柴油发电机
600/400V变压器
整
整
流 单 元
流 单 元
电
电
机
机பைடு நூலகம்
模
模
块
块
电 机 模 块
电 机 模 块
电 机 模 块
电 机 模 块
柴油发电机组
系统概述 系统动力采用五台性能可靠，技术成熟的CAT3512DITA/SR4B
600V、1500kVA 50Hz柴油发电机组，由 ROSS HILL1400型控制系 统并网运行，采用适应国内外钻井行业的广泛要求和执行的600V电 压标准，具有较强的市场竟争力。
电驱动钻机是由电动机进行驱动，依靠电气传动系统来实现动力的传 递和速度的控制。电气传动系统是由数台柴油发电机组并网而组成的专 用电网、电动机调速系统以及钻井过程自动控制系统组成。电驱动钻机 的电气传动系统有两种类型：一类是的直流调速系统，它是通过发电机 组并网发电，再由SCR装置整流控制直流电动机驱动的模式；还有一类 是交流变频调速系统。
AD
RT DW MP3 MP2 MP1
整
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流
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单
单
元
元
电
电
机
机
模
模
块
块
电 机 模 块
电 机 模 块
电 机 模 块
MCC电机控制中心 电 机 模 块
触摸屏MP370
司钻台PLC（远程子站ＳＬＡＶＥ）
电控房PLC（主站ＭＡＳＴＥＲ）
现场总线
通讯接口板ＣＢＰ２
电控房监视工控机
AD RT DW MP3 MP2 MP1
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安 静
现代石油钻机属于大功率多工作机械联合作业型的钻采设备。钻机的 主体工作机械有三类主传动设备：提升机械（絞车），实现钻具和井架 底座提升、下放任务；旋转机械（转盘、顶部驱动），实现钻杆转动； 往复运动机械变成液体压力（钻井泵），实现泥桨循环。
1、发电机断路器
发电机断路器的作用是隔离发电机母线与电网母线。断路器上装有过电流时自 动分断的磁脱扣装置。还装有一个欠电压(UV)脱扣线圈。它同交流组件中的保护 电路相联锁，当电路发生欠频、超频、过压和逆功率等故障状态时，保护电路使 欠压脱扣线圈自动脱扣，断路器跳闸，保护发电机组。操作断路器以前，注意保 护额定值、长延时设定值、瞬时值与发电机额定值之间的关系必须正确设定。
•动力机 组
主柴油发电机组型号及台数 CAT 3512DITA 5台
柴油机功率
1024Kw(1381Hp)
柴油机转速
1500r/min
发电机型号及容量
SR4B 1500KVA
发电机电压 频率
600V 50Hz
功率因数
0.7
辅助发电机组台数及功率 1×300kw
辅助发电机电压 频率
400V/230V 50Hz
４、功率限制盒
功率限制盒的作用
①当发电机的有功功率KW或总电流ITOTAL达到 设定值时，对直流电动机负载进行限制，以防柴 油机关机或发电机断路器脱扣； ②当负载突然增加时，使柴油发电机组的负载逐 渐增加，保护机组。 ③机组欠频或逆功时，对直流电动机负载进行限 制。
限制值的设定
由4个开关状态确定设定值大小：4个开关全部 闭合时，设定值为机组额定值信号的80％；4个 开关全部断丌时，则为110％。改变开关状态， 最小可得到2％的设定改变量(80％、82％、84 ％……108％、110％)。
当断路器断开时，储能指示器显示“断开”·(0FF)。要闭合断路器，首先转动 手柄数次，储能指示器显示“储能”(Charged)，再按下柜体面板上的接通按钮 (Push to close)，断路器便接通。要断开断路器，只要按一下“分断”(Push off) 按钮即可
2、交流控制组件
交流组件包括检测电路、速度调 节器、电压调节器和保护电路等环 节。交流组件接受从控制面板上来 的速度调节信号和电压调节信号， 从发电机母线来的电压反馈信号和 电流反馈信号，从其他 发电机组 来的主从逻辑信号。交流组件向断 路器输出各种故障信号。向发电机 磁场电源电路输出电压调节信号， 向柴油机调速装置输出速度调节信 号，向功率限制电路输出总电流和 有功电流信号。交流组件是发电机 控制的核心组件
功率因数
0.8
发电控制系统
通常电驱动钻机，都有一个自己独立的专用电网。由3～5台柴油发电机组并 网发电，为钻机提供3相600V（或690V）、50HZ或（60HZ）的交流电源。通称 发电系统。
交流控制系统的功能是控制柴油发电机机组，使其输出稳定的600V 50Hz交流 电源。
每套交流控制系统包括发电机断路器、交流控制组件、同步装置、功率限制 电路和接地检测电路等。交流控制组件安装在一个柜中，称GEN柜。
当交流母线上已有发电机在线运行，若另一发电机要上线时，在闭合发电机 断路器前，使用同步装置将发电机的电压频率与交流母线上的电压频率相匹配。 当面板上的同步开关置于“关断”(0FF)位置时，同步装置上的频率表显示公共母 线频率：当同步开关置于待并发电机序号的位置上时，频率表则指示待并发电机 的频率。当两电压相同时，面板上的同步表和同步灯比较待并发电机和母线的频 率或相位，待上线发电机和母线信号同时送入同步盒，若频率和相位不相同，同 步表指针旋转，同步灯忽暗忽明；若两信号同步以后，同步盒上的同步表指针指 向12点位置，同步灯熄灭。与此同时，待上线发电机的电压送到同步按钮灯LPBl 上，该灯发光。在此瞬时果断按下同步按钮灯(Push to close)，断路器合闸线圈 通电，断路器合闸，将发电机并入母线。
3、同步装置连接线路 在发电机的同步控制线路中，S0l为同步选择开关，同步盒(SYNC BOX)中M1
为频率表，M2为同步表，M3为电压表，L1和L2为同步灯。同步盒通过4条线与 外电路连接：其中三条线与同步开关S01相连，一条线接地。
同步开关选择待上线发电机的输出，例如，S01选在GENl时，同步盒便检测 GENl的电压和频率，分别在电压表和频率表上显示，并同母线频率相比较，用同 步表和同步灯显示同步状态。
系统一（ZJ70D系统框图)
BM-ZJ70DB电气传动系统框图，包括下列子系统：
（1）发电机组控制子系统； （2）交流变频调速子系统； （3）PLC现场总线网络； （4）电机控制中心（MCC）； （5）司钻及过程操作子系统；
CAT柴油发电机组 600V AC 600V交流母线
辅助柴油发电机
600/400V变压器
整
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流 单 元
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机
机பைடு நூலகம்
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电 机 模 块
电 机 模 块
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电 机 模 块
柴油发电机组
系统概述 系统动力采用五台性能可靠，技术成熟的CAT3512DITA/SR4B
600V、1500kVA 50Hz柴油发电机组，由 ROSS HILL1400型控制系 统并网运行，采用适应国内外钻井行业的广泛要求和执行的600V电 压标准，具有较强的市场竟争力。
电驱动钻机是由电动机进行驱动，依靠电气传动系统来实现动力的传 递和速度的控制。电气传动系统是由数台柴油发电机组并网而组成的专 用电网、电动机调速系统以及钻井过程自动控制系统组成。电驱动钻机 的电气传动系统有两种类型：一类是的直流调速系统，它是通过发电机 组并网发电，再由SCR装置整流控制直流电动机驱动的模式；还有一类 是交流变频调速系统。
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MCC电机控制中心 电 机 模 块
触摸屏MP370
司钻台PLC（远程子站ＳＬＡＶＥ）
电控房PLC（主站ＭＡＳＴＥＲ）
现场总线
通讯接口板ＣＢＰ２
电控房监视工控机
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