5000m電動撈砂絞車的研制與應用.pdf

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1、第22卷第3期江漢石油科技V01．22No．32012年9月JIANGHANPETROLEUMSCIENCEANDTECHNOLOGYSep．20125000m電動撈砂絞車的研制與應用李光金，應杰(1．中國石化集團江漢石油管理局第四石油機械廠，湖北荊州434024；2．中國石化集團江漢石油管理局科技處，湖北潛江433124)摘要：有些鉆修機由于沒有配備專用的撈砂滾筒，無法完成撈砂、部分測試和試油工作。為此，研制了一種單橇交流變頻電驅(qū)動撈砂絞車。該絞車采用交流變頻控制，實現(xiàn)無級調(diào)速；主剎車采用電動機能耗制動，輔助剎車采用帶式剎車；傳動采用電機一

2、行星減速器一撈砂滾筒的傳動方式；撈砂指深指重裝置采用單片機微控器作為中央處理單元的數(shù)字控制模式?，F(xiàn)場的反饋信息說明，該絞車完全滿足使用要求，具有極高的機動性和靈活性，1臺絞車可以為多臺鉆機提供服務，使用效果良好。關鍵詞：交流變頻控制；撈砂絞車；指深指重裝置；研制與應用；行星減速器；撈砂滾筒；能耗制動目前許多鉆修機由于沒有配備專用的撈砂滾筒，無法完成撈砂、部分測試和試油工作。然而在國際鉆井市場招標中，是否具有撈砂功能已經(jīng)作為甲方對鉆井設備驗收的關鍵條款。但是僅僅為這一要求而放棄是得不償失的。如果在絞車上增加撈砂滾筒，不僅使絞車結構趨于復雜，而且

3、還會增加必不可少的離合裝置，這樣會使絞車的控制更加復雜。同時，從油田的使用信息反饋來看，即使絞車上設置撈砂滾筒，其使用率特別低，多數(shù)處于閑置狀態(tài)，這樣的資源配備極不合理。結合調(diào)研內(nèi)容，根據(jù)油田鉆井需要，特別是出國作業(yè)特殊需要，開發(fā)了一種獨立成橇的5000m交流變頻電動撈砂絞車。在需要進行撈砂作業(yè)時，將其安裝在合適位置進行作業(yè)。不需要時可以整橇吊走入庫或者封存。重要的是，同一臺設備可以為多臺鉆機提供服務，機動靈活。1技術分析1．1結構電動撈砂絞車結構如圖1所示。1．2傳動原理圖15000m電動撈砂絞車結構示意圖5000m電動撈砂絞車傳動原理見圖

4、2。由圖2可1一變頻電動機2一聯(lián)軸器3一絞車架4一減速器5一聯(lián)軸器知，該絞車的傳動方式為交流變頻電機一聯(lián)軸器一減6一撈砂滾筒軸7一變頻控制箱8一操作室9一帶式剎車裝置速器一聯(lián)軸器一撈砂滾筒軸。撈砂鋼絲繩通過撈砂輪第一作者簡介：李光金，2003年畢業(yè)于遼寧石油化裝置(或天車上撈砂滑輪)倒向，實現(xiàn)撈砂作業(yè)。工大學機械專業(yè)，現(xiàn)在江漢石油管理局第四石油機械廠整個絞車變速過程完全由交流變頻控制系統(tǒng)實現(xiàn)，鉆修所從事石油鉆修井機絞車設計工作?！?8·江漢石油科技第22卷滾筒提升和下放通過電動機正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)，無級調(diào)高了操作的安全性，使該設備更符合HSE的要求。

5、速。剎把在操作室內(nèi)，大大減輕了操作者的強度。1．3技術參數(shù)(4)配備操作室，操作者的控制操作在操作滾筒直徑中324mm室內(nèi)完成，操作室內(nèi)安裝空調(diào)，能適應高溫作業(yè)的剎車鼓直徑1070mm需求，更加人性化設計。剎車鼓寬度210(5)減速器采用行星級及錐齒輪級組合的傳鋼絲繩直徑中14mm(9／16”)動方式，這樣的減速器體積小，減速比大、結構簡容繩量5000m(當使用9／16”鋼絲繩單、輕巧、緊湊，提高了設備的可靠性，降低了設備時)成本。提高了系統(tǒng)的傳動效率，使結構更加簡單、最大快繩拉力115kN(當使用9／16”鋼絲繩時傳動平穩(wěn)。在第二層的拉力)

6、(6)配備了撈砂輪裝置，適合井架上沒有配1．4技術特點備撈砂輪的鉆修機，通過大鉤與吊環(huán)卡住撈砂輪，5000m電動撈砂絞車的設計，符合石油開采中絞撈砂輪裝置上配有SFJ—B1型指深指重儀，流程圖見平設計規(guī)范的相關要求，滿足HSE要求。適用于圖4。5000m以內(nèi)的鉆井撈砂、測試、試油及輔助提吊功．能?？梢宰鳛椴痪邆鋵Ｓ脫粕皾L筒的鉆機的輔助設2試驗及現(xiàn)場應用備。其設計特點表現(xiàn)在以下幾個方面。該絞車通過了空運轉(zhuǎn)試驗、載荷試驗、滾筒纏(1)采用交流變頻控制系統(tǒng)實現(xiàn)作業(yè)過程的繩試驗、滾筒放繩試驗、計量裝置參數(shù)測試、變頻無級調(diào)速，操作簡單，且易于實現(xiàn)與PL

7、C數(shù)字控制的柜的調(diào)試及電動機與減速器整體模塊調(diào)試等出廠試銜接。變頻器、控制箱及操作室與絞車布置在同一驗。試驗結果表明，該絞車動力配備合理，各項試驗橇上，運輸、貯存方便。數(shù)據(jù)符合設計要求。由長城國際鉆修公司在蘇丹承(2)主剎車為電動機能耗制動，技術先進，操包的鉆井項目中，使用了江漢石油管理局第四機械作方便，而且大大減輕了操作者的勞動強度。廠制造的5000m電動撈砂絞車?，F(xiàn)場的反饋信息說(3)采用如圖3所示的帶棘爪機構的帶式剎明，5000m電動撈砂絞車完全滿足使用要求，具有極車作為輔助剎車，充分提高了電器設備的可靠性，提高的機動性和靈活性，1臺絞

8、車可以為多臺鉆機提供圈25000m電動撈砂絞車傳動示意圖圖3帶式剎車裝置1一電機2一聯(lián)軸器3一減速器4一聯(lián)軸器1棘爪式剎車手柄2剎帶3剎車軸5一撈砂滾筒軸6一帶式剎