石油工程与装备课件第三章我国常用钻机211版.ppt

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1、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）；（AlternateCurrent）“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）；(DirectCurrent)“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）；(AlternateCurrent→Silicon(硅)ControlledR

2、ectifier（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

3、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

4、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。⑦7.5m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

5、。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=11.7，7.2，4.75，2.93n=94，153，231，375n电＝1100r/min注：链轮，27T，T-齿（Tooth）2”P，P节距（Pitch）。4.ZJ60D钻

6、机总特点6000m;AC→SCR→DC7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一、电动机机械性能1.机械特性电机转速n与电磁转矩M之间

7、变化关系。2.特性硬度电机转速随转矩改变的变化程度。①转速n不随转矩M变，为特硬特性；②n随M增加而下降较小，为硬特性；③n随M增加而加速下降，为软特性。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。（n0）只与电流频率f、磁极对

8、数p有关。磁场转速（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=n0。同步电机启动性能差（用于不常启动、不变速场合）用于钻井泵。同步电机有恒定转速特性。（