DQ70BS型顶驱

一 60 一 石 油 机 械 CHINA PETROLEUM MACHINERY 2005年 第33卷 第4期 ●应用技术 瑞恩交流变频电动机在 DQ70BS型顶驱中的应用 印 文 扬 (罗克韦尔自动化动力系统有限公司) 摘要 简述了瑞恩RPMTM—AC交流变频电动机的结构特点及工作特性。该电动机具有过载能 力强、运行效率高、结构形式紧凑以及 “无电晕”绝缘系统和 “电流屏蔽”设计等诸多先进的特 点。在新疆霍001井及巴基斯坦 SPA一2井的现场应用 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明，采用配备了高性能的瑞恩 RPMTM-AC 交流变频电动机的DQ70BS顶部驱动钻井装置作业，极大地提高了钻井作业效率，减少了事故发 生，提高了工作的安全性。 关键词 交流变频电动机 顶部驱动钻井装置 应用 引 言 顶部驱动钻井装置自1982年问世以来，由于 其良好的钻井性能和适应性，目前已广泛地被世界 各国所采用，并已逐渐地成为现代钻机的重要配置 及发展方向。早期的电驱动顶驱装置主要采用 DC 电动机驱动型式。近年来，随着大功率的交流变频 电动机的商业化和技术的日趋成熟，已有越来越多 的顶驱装置采用 AC变频电动机驱动方式。这是由 交流变频电动机驱动具有调速范围宽广、无电刷火 花、零速满扭矩能力、过载能力强、工作效率高、 防爆、防溅、安全可靠、体积小、质量轻、占用空 间少、维护保养简单方便、运行经济性好等一系列 优点所决定的。现场应用表明，AC变频电动机驱 动顶驱装置具有更好的适应性、经济性、可靠性和 先进性。 瑞恩交流变频电动机技术分析 瑞恩电气 (Reliance Electric)作为罗克韦尔自 动化 (Rockwell Automation)的4个知名品牌之一， 早在 1904年就推出了世界上第 1台变频调速电动 机。瑞恩电气以其高标准化的设计、全球化的服务 体系以及可靠的质量保证体系，已经为许多国际知 名的顶驱装置制造商提供电动机，并一直走在该领 域的前列。下面以配置了瑞恩交流变频电动机的我 国首台 DQ70BS型北石交流变频顶驱装置⋯为例， 简要说明瑞恩 RPMTM—AC变频电动机的结构特点 和工作特性。 1．结构特点 (1)RPMTM—AC变频电动机采用独特的叠钢片 式外壳，使其体积结构紧凑，具备很强的抗震能 力；并有效减少占用井架空间高度；同时可提供更 快捷的加减速响应，具有良好的转矩惯量比和高速 性能。 (2)RPMTM-AC变频电动机具有先进的 “无电 晕”绝缘系统，该绝缘系统已被证实在与 PWM交 流变频器配套使用时，不但能抵抗高频电压峰值， 还可避免电晕的产生；该系统要比普通的有 “耐 电晕”或 “耐峰值”材料的绝缘系统提供更好的 保护；同时绕组线圈经过真空浸漆处理，确保绝 缘，从而使电动机达到更长的使用寿命。 (3)RPMTM—AC变频电动机采用瑞恩电气的专 有技术—— “电流屏蔽”设计，有效地解决可引 发破坏绝缘系统的轴承电流问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，避免轴承因发生 电蚀而损坏。感应电动机中的轴承电流不是一个新 现象，特别是与 PWM交流变频器配合使用时产生 的高频电压峰值，电压变化率 dWdt很高，会引发 对绝缘系统破坏性 的轴承电流。通过免维修的 “电流屏蔽”技术能独一无二地解决轴承电流问 题，有效阻断定子和转子之间的电流流动，避免对 轴承和电动机造成不良的影响。 (4)RPMTM—AC变频电动机采用大推力轴承， 使用寿命长，耐震动冲击；上、下出轴均采用锥配 合联接方式，拆装方便，联接可靠；在电动机内部 维普资讯 http://www.cqvip.com 2005年 第33卷 第4期 印文扬：瑞恩交流变频电动机在 DQ70BS型顶驱中的应用 一 61一 装有温度传感器，可及时监控电动机在钻井时的工 作温度。 (5)RPMTM-AC变频电动机针对钻井作业的特 点，对电动机结构件的刚度、强度进行分析，采取 相应 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 以确保电动机在高震动、高冲击场合下的 优良表现。同时电动机结构形式符合钻井工作的防 爆、防溅要求；适合全天候户外作业；具有美国 UL及 CSA等防爆认证。 2．工作特性 应用于 DQ70BS型顶驱装置中的瑞恩 RPMTM— AC变频电动机是根据钻井工作需要而专门设计和 制造的。它采用一种立式工作结构，同时采用强制 通风冷却方式。 北石 DQ70BS型顶驱装置 中采用 2台瑞恩 RPMTM—AC变频电动机，可实现单、双电动机工作 模式。每台主电动机可以提供 294 kW 的连续功 率，连续工作扭矩为 25 kN·m，最大扭矩 (间 断)为37．5 kN·m。2台电动机同时工作时，最 高扭矩可达76 kN·m。当主轴工作转速在0～109 r／min之间时，是恒扭矩、可变功率调速方式；当 工作转速在 109～220 r／min之间时，为恒功率、 可变扭矩调速方式 J¨。 由此可见，瑞恩 RPMTM—AC变频电动机具有宽 广的恒扭矩和恒功率调速范围，并且具有在额定扭 矩下，长时间堵转工作的特性，非常有利于钻井作 业时蹩钻、解卡等工况，并具有 200％的过载能 力，以及可准确快速实现正反转的能力。这些特性 都能更好地满足钻井工艺的需要，为用户带来最可 靠及最高效的解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。 现场应用情况 随着交流变频顶驱装置技术的不断发展，越来 越多的交流顶驱装置被应用于陆地、海洋、沙漠、 极地等地区。经受着高温、潮湿、风沙、温差大等 恶劣环境的考验 以及在工作过程中出现的震动、 跳钻、蹩卡钻等情况，这些都是对顶驱装置，特别 是对其中的核心器件交流电动机的严峻考验。 下面以北石 DQ70BS型顶驱装置在新疆霍 001 井及巴基斯坦 SPA一2井的现场应用为例，简要说 明它的应用情况。霍尔果斯构造是 目前我国钻井难 度系数较大的地区，地层压力大，易漏失，易卡 钻，因此钻进非常困难。由于该井作业情况复杂。 自2004年 3月 22日正式安装顶驱装置至 2004年 lO月24日钻井结束，在近7个月的使用过程中历 经了正常钻进、起下钻、下套管、取心、正灌起 钻、卡钻等多次复杂情况，钻井深度 4 200 m；对 顶驱装置性能和质量的考验比正常钻井要严格许 多。在使用过程中，没有发生因电动机故障和维修 而导致的主动停机，也没有发生过卡钻事故 (在 安装顶驱前发生过卡钻事故)。据国外测算，处理 一 次卡钻事故平均需花费 175万美元。在国内虽然 没有这么高的费用，但能避免卡钻事故的发生，无 疑可大大提高生产效率。巴基斯坦 SPA一2井于 2004年7月24 日安装该顶驱装置，至2004年9月 24日完钻，井深 3 200 m。在整个钻井过程中， DQ70BS型顶驱装置运行良好，受到了甲方和用户 的高度评价。 目前北京石油机械厂已生产7台 DQ70BS型顶 驱装置，其中4台已在现场应用。现场实践应用表 明，DQ70BS顶驱装置给钻井作业带来了很多方 便，降低了劳动强度，节约了时间，提高了生产效 率，使处理井下复杂情况的能力大大提高，降低了 生产成本。 结 论 (1)高质量的瑞恩 (Reliance)交流变频电动 机作为 DQ70BS顶部驱动钻井装置中的核心器件， 不仅完全满足了现场钻井工艺的要求，更是提高生 产效率和保证生产安全的重要保障。 (2)正是由于交流变频电动机驱动顶驱装置 的优越性，随着油气勘探开发过程中深井、超深井 及复杂井的增多，在我国乃至世界石油市场对于顶 驱装置的需求仍然很迫切，同样，对高性能交流变 频电动机的需求也会越来越多。 参 考 文 献 1 沈泽俊，白光利，邹连阳等 ．DQ70BS交流变频顶部驱 动钻井装置 ．石油机械，2005，33(2)：39～41 作者简介：印文扬，生于 1973年，1995年毕业于沈阳 工业大学电气工程系，现就职于罗克韦尔自动化动力系统 有限公司。地址： (100005)北京市。电话： (010)6518 2535 收稿日期：2005—02—24 (本文编辑 刘 峰) 维普资讯 http://www.cqvip.com