钻机驱动方式的改造与应用

件多 、可靠性较差 ；跑 、冒、滴 、漏严 重 ，对环境 污染大 ； 运转噪声 大 ，严重影响 工人身心健康 ；消耗柴 油量大 ，钻
井成本 高 、节能效果差 。因此 ，在油 田电 网密集 区域 ，用
（ ３ ） 方案三 ：绞车和转盘可实现无级变速 ，去掉 了减速 、 并 车 、正 车系统 。提高 了传动效 率 ，搬 家安 装 十分方 便 。
存在铸造缺陷或定子绕组松动 。
三、 电 动机 实施 状 态 监 测 的必 要 性
感 有少量 的偏 差 ，但Ｉ 与ｎ的严 重不平 衡 ，指 出有匝 间短
路发生 。
测试参数 Ｔ ｌ — Ｔ ２ Ｔ １ 一 Ｔ ３ Ｔ ２ 一 Ｔ ３ ｝％不平衡
实施状态监测在任何 设备 的使用过 程中都非常的重要 ， 要保证设 备运行 中的稳 定性 、可靠性 与安全性须 有一套好 的检测技术作保障 ，才能延长设备的使用寿命 。 由于油 田企业 的专业性 与特殊性 ，要 求所有设 备管理
缺点是投资大。 经对 比分析 ，决定选用 方案一 ，即用３ 台交 流高压电动 机通过 限矩型液力偶合 器并车 、高 压电控 系统 控制联合 驱 动钻机 。 ３ ． 改造方案的主要特点 （ １ ） 由于我国油田的电网电压都是 ｌ Ｏ ｋ Ｖ 或６ ｋ Ｖ，所 以采用 高压 电动机就可以省去变压器。 （ ２ ） 采用 限矩型液力耦 合器可 防止 电动机过 载 、堵转 及
故选用３ 台８ ０ ０ ｋ Ｗ电动机驱动。
原柴油机转速 １ ２ ０ ０ ｒ ／ ａ ｒ ｉ ｎ ，额定冲次 １ ２ ０ 次／ ｍ ｉ ｎ ；采用 柴
油机驱动钻机时 ，泥浆泵的冲次是９ ５ 次／ ａ ｒ ｉ ｎ ，冲次低 、排量
小 。如果 要使 泥浆 泵 达到 额定 冲次 ，则 电 动机转 速 应 为
１ ５ １ ５ ｒ ／ ａｉ ｒ ｎ ，故选用转速为１ ４ ８ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ 的电动机 。
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（ ２ ） 方 案二 ：减去 了３ 台减 速箱和 １ 台正车箱 ，提高 了传
动效率 和 可靠性 ，而且使 ２ 台泥浆 泵从原 来 的反转 变成 正
５ Ｏ
中国设备工程 ｝ ２ ０ １ ３ 年４ 月
投
机寿命 。
测试参数
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２ ８
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一
、
改造 原 因
转 ，改善 了泥浆泵 的工况 ，延长 了泥浆泵 的使 用寿命 ；缺
点是到无电网设施的区域打井时 ，恢 复原柴油机驱动方式 ， 工序较多 、较 繁琐 。
Ｚ Ｊ ４ ５ Ｊ 机械钻机为４ ５ ０ ０ ｍ陆地钻机 ，由３ 台柴油机皮带并 车驱动 。使 用柴油机作 为动力源有 以下缺点 ：柴油机易损
者和现场 人员具有全员 维护的意识 。油 田的 电机 普遍采用
Ｚ 三
Ｉ ／ Ｆ
７ ４ ． ６ ２ １ ７ ３ ２ ５
－５ ０
７ ４ ． ６ ２ １ ０ ３ １ ３
－ ４ ９
７ ４ ． ６ ｆ ２ ０ ８ Ｉ ３ ０ ９ ｊ
～
…
系列１ 系列２ 系ｙ Ｊ ｆ ３
ｌ
－ ４ ４
－ ４ ４
－ ４３
１
Ｐ ｈ ａ ｓ ｅ Ａｎ ｌｅ ｇ
６ ９
６ ９
６ ９
０
绝缘
＞ ９ ９Ｍｅ ｇ
案例２ ：匝间短路（ 表３ １
图 １ 电感 曲线
对 于匝间短路 ，电阻可能没 有预期 的变化 ，阻抗与 电
电动机代替柴油机驱动已成为钻机发展的必然趋势 。
二、改造方案的选定 １ ． 改造方案简介
（ １ ） 方案一 ：原传动方 案不变 ，只把３ 台柴油机换成 ３ 台
电动机溷 １ １ 。
烧 坏 ，并使每 台电动机出力均衡 ，而且可起 到缓冲 、吸振
的作用 。
（ ３ ） 采 用高压 电控 系统 集 中控 制 ， 自保 功能全 、可靠性 高 、操作简便 。
莨｜ 板
文章 编号 ：１ ６ ７ １ — ０ ７ １ １（ ２ ０ １ ３ ）０ ４ — ０ ０ ５ ０ — ０ ２
改造与更新
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钻机驱动方式 的改造与应 用
沈川平 ，李小舟
（ 中国石油吐哈油 田公 司，新疆 摘 鄯善 ８ ３ ８ ２ ０ ２ ）
（ ４ ） 在没有 电网设施 的区域作业 时 ，可快捷 地把 电动机 换成柴油机 ，恢复原驱动方式。
图 １ 方案 一 三 、 电动 机 的 选型
（ ２ １ 方案二 ：用３ 台低速 电动机替代３ 台柴 油机并把 原来 的３ 台减速箱也去掉。 （ ３ ） 方案三 ：用２ 台８ ０ ０ ｋ Ｗ的交流变频 电动机驱动绞车 、２ 台９ ０ ０ ｋ Ｗ的交流异步电动机分别驱动２ 台３ Ｎ Ｂ 一 １ ３ ０ ０ Ｃ 泥浆泵。 ２ ． 改造方案的分析及优选 （ １ １ 方案一 ：简 单 、实用 、投 资少 。在 无电 网区域作业
要：针对Ｚ Ｊ ４ ５ Ｊ 石油机械钻机使用柴油机驱动所存 在的问题 ，选用了３ 台交流高压 电动机 、限矩液力耦
合器及 电控系统组成的动力源代替３ 台柴油机并 车驱动钻机 ，实现了节能改造 ，取得了良好 的效益。
关键词 ：钻机 ；驱动 ；改造 ；应用
中 图分 类 号 ：Ｔ Ｅ ９ ２ ２ 文 献 标 识码 ：Ｂ
时 ，可快捷地把 电动机换 成柴油机 。
为适应环境 ，选用全密闭 鼠笼式 三相异步电动机 。 Ｚ Ｊ ４ ５ Ｊ 钻机使用３ 台柴油机并车 ，驱动１ 部Ｊ Ｃ 一 ４ ５ 绞车 、ｌ 部
Ｚ Ｐ ２ ７ ５ 转盘 和２ 台３ Ｎ Ｂ 一 １百度文库３ ０ ０ Ｃ 泵 ，钻 机的总功率 为２ ４ ２ ５ ｋ Ｗ，