[实用新型]电蓄能器蓄能电动修井机

说明书

技术领域　

本实用新型涉及一种油田修井机械，即电蓄能器蓄能电动修井机。

背景技术

目前油田修井机均采用车载柴油发动机为动力，通过变速机构、角传动机构和滚筒减速机构驱动绞车滚筒，这种车载柴油发动机为动力的机械设备存在以下问题：1、柴油机排放污染严重：前XJ90Z轮式修井机采用工程柴油机为动力，装机功率为269kW，按欧I标准设计。若每台设备每年施工150天，柴油机平均使用功率60%计算，则每台每年排放的一氧化碳约2吨，碳化氢约0.6吨，其它物质约4吨。这些排放物质都对环境、对人类的生存十分有害。2、柴油机自身的工作效率低：柴油机的工作原理是将柴油在汽缸中燃烧产生的热变成活塞的机械运动，在这个能量转化过程中，仅有30%左右的能量转化成机械能。3、车载柴油发动机式修井机的使用、维护费用高，正常维护一台车载修井机的一年费用大约在3～5万元，柴油机、取力器、变速箱等一系列部件均需要维护、维修。发动机、变速箱的使用寿命通常为7年。每作业一口井需要柴油大约300升，市值约1500元人民币。4、传动系统工作效率低。车载柴油发动机的动力，通过取力器、液力变矩器、机械变速箱、角传动变速箱和钢丝绳卷筒、滑轮组实现修井作业。机械传动过程长，机械阻力损耗大。通常车载柴油修井机的机械传动效率为0.6左右。5、工作方式效率低。由于动力来源于柴油机，通常的工作方式是每天工作开始即将柴油机起动，实际的作业无论是提升作业还是下放作业，都需要有被吊物的装卸时间，真正需要修井机进行提升和下放作业时间与人工装卸时间之比通常是1：3，意味着从工作方式上，柴油机将有75%以上时间处于空载运行，此时耗费的柴油约占满负荷的30%左右。

目前，电动修井机是中石油、中石化设备发展方向，现因国内井场电源大多在30-50kW，所以生产的电动修井机大多需外接高压网电，并随车带变压器。从安全方面不允许直接接入高压电网，而作业机功率较大，前端电源问题是阻碍电动修井机开发的直接原因，必须寻求一种可行性方案解决电网入网变压器功率小的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述不足而提供一种结构简单，供电效果好的电蓄能器蓄能电动修井机。

本实用新型的技术解决方案是：电蓄能器蓄能电动修井机的驱动电机采用EI-355(60T)-6G变频电机，通过变速机构、角传动机构和滚筒减速机构驱动绞车滚筒；蓄能供电系统与驱动电机连接，蓄能供电系统为EI-PPS700-17C电源管理系统。 

本实用新型的优点是：1、选用EI-PPS700-17C电源管理系统及蓄能单元，具备静态快速充电和动态快速放电功能，性能可靠，供电效果好。2、车上配有发电机组，可实现混合动力驱动，方便灵活。3、修井机采用无绷绳结构，可满足井场作业空间有限制的作业要求。4、符合国家对节能减排提出的更高的要求及随着国际原油市场的柴油价格不断攀升，对传统工程柴油机动力的修井机进行技术改造，符合国家政策、顺应国际潮流、有利于企业效益和社会效益。 

下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。 

附图说明

图1是本实用新型俯视结构简图。 

具体实施方式

参见图1，零部件名称如下：蓄能供电系统1，驱动电机2，绞车滚筒3，逆变系统4，汽车底盘5。

参见图1，电蓄能器蓄能电动修井机的驱动电机2采用EI-355(60T)-6G变频电机，通过变速机构、角传动机构和滚筒减速机构驱动绞车滚筒3；蓄能供电系统1与驱动电机2连接，蓄能供电系统1为EI-PPS700-17C电源管理系统。所有装置布置在车载底盘5上。

功能与特点：1、电蓄能器蓄能电动修井机将原由本车柴油机为动力改为井场电力为动力源，由驱动电机2经变频工控系统提供动力实现修井作业。动力及工控：驱动电机2采用EI-355(60T)-6G专用变频电机（台湾台创电机股份有限公司商售产品），配置EI-700-400H(含编码器，PG-B功能卡)变频系统工控系统（西门子电力自动化有限公司商售产品），直接利用井场变压器驱动和控制修井作业。电机额定功率100kW；额定同步转速0－2400r/min无级调速；额定电压380V；电源侧功率因数不低于0.98；最大过载能力3倍；系统过载能力2倍。该驱动电机2采用独立风机冷却，F级绝缘，S4工作制，使用寿命20年。2、蓄能供电系统1：EI-PPS700-17C电源管理系统及蓄能单元（深圳艾瑞克公司商售产品）。实现功能：（1）负载电机处于工作状态时，若消耗电能低于油田井场电源能力时由油田井场电源提供电能；若消耗电能高于油田井场电源供电能力时由油田井场电源与蓄能供电系统同时为负载电机提供电能，满足电机最大耗电需求。（2）蓄能供电系统1具备快速充放电可控功能，即根据所需用电量随机调节充放电量的大小。（3）蓄能供电系统1具备静态快速充电和动态快速放电功能，即负载电机处于工作状态时蓄能系统快速放电，电机处于静止状态或未满载状态时蓄能系统快速充电。（3）多种动力供电模式：井场电源独立供电(井场电源能满足电供需求时)；井场电源-蓄能供电系统1供电(井场电源不能满足电供需求时)；井场电源-蓄能-发电机组供电系统供电(井场电源容量过小，不能满足电供需求时)；发电机组-蓄能供电系统1供电(现场无井场电源，不能满足供电需求时)。上述结构，不受汽车底盘5限制，如轮通底盘、二类底盘均可。