久久久91-久久久91精品国产一区二区-久久久91精品国产一区二区三区-久久久999国产精品-久久久999久久久精品

★希望森蘭科技股份有限公司羅深，鄧濤

1　項目背景

西北區(qū)是中國的主要石油生產(chǎn)基地之一，其石油資源儲量豐富，鉆井是開采石油資源的重要手段之一。但因其石油大多位于復(fù)雜地質(zhì)條件下，采掘石油需要考慮到地質(zhì)因素的變化；同時因地處內(nèi)陸，缺少海上的重力和氣壓環(huán)境，石油地層的綜合應(yīng)力和圍壓較大，使得鉆井項目難度更大，從而對鉆井設(shè)備和技術(shù)提出了更高的要求。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

2　系統(tǒng)架構(gòu)

目前國內(nèi)鉆井平臺使用柴油機作為動力系統(tǒng)，其一般配置模式為一主一備（一主兩備）模式，其中燃油機功率選型根據(jù)鉆井平臺實際作業(yè)最大深度、減速機參數(shù)（鉆井類型：直井、水平井）進行選擇。然而柴油機存在噪聲污染、尾氣碳排放，以及柴油機本身的散熱、油量、日常維護等問題。

目前國內(nèi)有大量的石油鉆井項目正在實施“油改電”驅(qū)動方案，單電機運行鉆井深度已突破5000米。針對鉆井現(xiàn)場的高溫和強風沙，希望森蘭“SB70G1400T6CTW”為石油鉆井平臺提供了完美的變頻驅(qū)動解決方案，不僅實現(xiàn)了對鉆井設(shè)備和鉆探作業(yè)中的精細化控制，還提高了鉆機生產(chǎn)效率，同時有效減少了碳排放。

圖2 鉆機電控系統(tǒng)拓撲圖

當鉆井驅(qū)動系統(tǒng)運行后，其高可靠性、高穩(wěn)定性，為鉆井作業(yè)不停機，提供有效保障。鉆機電控系統(tǒng)專用控制程序保障了天車提升和下降動作平穩(wěn)精準，鉆探作業(yè)會產(chǎn)生大量的雜泥，變頻裝置通過控制泥漿設(shè)備的轉(zhuǎn)速和工作狀態(tài)，使雜泥能夠快速排出，避免在作業(yè)過程中出現(xiàn)“卡鉆”以及“鉆井塌陷”等問題。鉆機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

3　現(xiàn)場使用情況

針對鉆井設(shè)備的嚴酷環(huán)境使用條件，希望森蘭精心設(shè)計了“油改電”專用模塊化傳動控制系統(tǒng)，其高可靠性滿足了鉆井現(xiàn)場的高溫、風沙大等環(huán)境條件下的長時間運行不停機的工況，保證驅(qū)動系統(tǒng)連續(xù)可靠運行，“不停電就不停機”的名號響徹西北！該驅(qū)動系統(tǒng)成功應(yīng)用于陜西屹成、德匯聚、志丹榮盛、吳起百匯、西安佳禾等幾十個項目，當鉆井作業(yè)現(xiàn)場需要轉(zhuǎn)移時，系統(tǒng)拆裝靈活，調(diào)試方便，可持續(xù)使用。

“油改電”專用模塊化傳動控制系統(tǒng)具有以下特點：

（1）支持單臺電機或兩臺電機切換運行，也可以與柴油機并電機運行，保證鉆井系統(tǒng)長期、高可靠運行。

（2）驅(qū)動系統(tǒng)具有較強的抗負載擾動的能力，有效防止鉆具在提升時負荷過重，驅(qū)動電流過大，從而導(dǎo)致故障停機的情況。

（3）當現(xiàn)場電網(wǎng)電壓頻繁波動（瞬間跌落或持續(xù)跌落等極端情況），內(nèi)置電壓穿越功能均可實現(xiàn)快速抗擾，確保驅(qū)動系統(tǒng)不會出現(xiàn)脫扣跳閘現(xiàn)象，保證鉆井作業(yè)的連續(xù)性。

（4）具有一鍵啟動功能，操作簡單。只需要設(shè)置相應(yīng)的電機參數(shù)（或自動辨識），便可以一鍵無憂，同時也避免了使用過程發(fā)生誤操作。

在能源消耗方面，原鉆井系統(tǒng)作業(yè)過程中，平均每天每臺鉆機消耗柴油2.5t，若按照6元/升計算，則每天的柴油消耗約18750元。當鉆井系統(tǒng)改成電驅(qū)以后，每小時的平均負荷為420kW，設(shè)備用電按照1.0元/度計算，則每天電費僅10080元，直接成本將近降低了一半。相當于每臺鉆機每年節(jié)約標煤1030t，減少2852.5tCO₂排放。此外，還減少了柴油機檢修及人工巡檢等間接生產(chǎn)成本。

4　應(yīng)用小結(jié)

石油鉆井平臺“油改電”項目的成功應(yīng)用，標志著希望森蘭在深挖系統(tǒng)節(jié)能，專注低碳生產(chǎn)領(lǐng)域又一突破，為鉆井企業(yè)降本增效的同時，有效地減少了能源消耗和污染排放，提高了設(shè)備的可靠性和壽命，推動了石油鉆井行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，持續(xù)為國家“雙碳”政策助力。

作者簡介：

羅　深（1988-），男，四川德陽人，工程師，學(xué)士，現(xiàn)任希望森蘭科技股份有限公司產(chǎn)品總監(jiān)，主要從事新能源、傳動控制、電能質(zhì)量等領(lǐng)域研發(fā)，以及相關(guān)產(chǎn)品的標準化工作。

鄧　濤（1990-），男，四川眉山人，工程師，學(xué)士，現(xiàn)任希望森蘭科技股份有限公司研發(fā)部經(jīng)理，長期從事電力電子、傳動控制、智能裝備等領(lǐng)域研發(fā)工作。

摘自《自動化博覽》2023年6月刊