[实用新型]一种飞轮储能自发电拖挂式修井机

说明书

技术领域

本实用新型涉及油气田开发的修井机，具体涉及一种飞轮储能自发电拖挂式修井机。

背景技术

电动修井机便于实现机、电、液一体化及智能自动化控制，且电机可实现正反转无极调速，具有操控性好及维护费用低等优点，修井机正朝电驱及自动控制方向发展。但电动修井机受井场供电情况限制，在不供电井场或井场断电时则无法使用，需临时架设配电线路或额外配备发电机撬，转场、移运效率低，影响电动修井机的推广应用。

修井作业工况属间歇式作业，作业功率波动很大，起升管柱作业时功率需求较大，卸扣、摆放单根等辅助作业时功率需求较小。随着网电修井机的投入运行，较大的功率波动会对电网造成电压波动及闪变等一系列影响。

现有修井机在下放管柱时，存在着严重的能量浪费现象。油管从井下被提升到地面储存了相当大的位能。下放油管时储存的位能要释放出来，现有修井机不能回收这些能量，只能靠刹车片消耗掉，既浪费了能量又造成刹车片磨损。

发明内容

本实用新型提供一种飞轮储能自发电拖挂式修井机，包括专用拖车底盘、柴油发电机组、多档齿轮变速绞车、飞轮储能装置、电能管理装置等，解决现有电动修井机存在的能量浪费、作业井场受限等问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种飞轮储能自发电拖挂式修井机，包括拖车底盘3、飞轮储能装置4、电能管理装置7、多挡齿轮变速绞车5、司钻控制房8、井架总成16、柴油发电机组6、牵引车1，牵引车1与拖车底盘3连接，其特征是：柴油发电机组6与电能管理装置7及多挡齿轮变速绞车5装在拖车底盘3车台面中部，飞轮储能装置4装于拖车底盘3左侧，电能管理装置7输入端通过电缆分别与柴油发电机组6、飞轮储能装置4连接，输出端与多挡齿轮变速绞车5的电机9连接，司钻控制房8装于拖车底盘3左侧后部，由控制电缆连接的控制单元装于司钻控制房8内，井架总成16装于拖车底盘3的尾部。

多挡齿轮变速绞车5由电机9、联轴器10、多挡齿轮变速箱11、主滚筒12、辅助刹车13组成，电机9输出轴通过联轴器10与多挡齿轮变速箱11输入轴连接，多挡齿轮变速箱11输出轴与主滚筒12中轴共一体，主滚筒12另一端与辅助刹车13连接。

井架总成16上的钢丝绳14的一端连接在多挡齿轮变速箱11上的主滚筒12上，另一端井架总成16上的天车与游车大钩15连接，管柱17连在游车大钩15上。

本实用新型的有益效果：

1. 修井设备采用一体化拖车运输，拆卸、安装和移运效率高，减少了作业准备时间，实现多辆拖挂修井机共用一辆牵引车，减少井队特种车辆驾驶人员。

2. 利用柴油发电机组发出的电能为动力，无需额外配置发电机撬，实现智能自动化控制，且不受井场电网限制。

3. 飞轮储能装置可储存提升管柱间隙柴油发电机组提供的电能，在大功率提升管柱时释放，弥补功率波动，使柴油发电机组始终运行在较高效率。

4. 飞轮储能装置可将管柱下放释放出来的部分位能转化为电能，并加以利用，大大降低了修井作业成本。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为多档齿轮变速绞车俯视图；

图4为本实用新型工作状态图。

具体实施方式

下面结合附图1-4进一步说明本实用新型的具体实施方式。

图1-2中：在修井机拖车底盘3上安装柴油发电机组6、飞轮储能装置4、电能管理装置7、多档齿轮变速绞车5、司钻控制房8、井架总成16，柴油发电机组6与电能管理装置7安装于拖车底盘3车台面中部，横向平行布置；飞轮储能装置4通过支架挂装于拖车底盘3左侧；司钻控制房8安装于拖车底盘3后部左侧，井架总成16装于拖车底盘3的尾部。

电能管理装置7输入端通过电缆分别与柴油发电机组6、飞轮储能装置4连接，输出端连接多挡齿轮变速绞车5上的电机9，其控制单元安装于司钻控制房8内，由控制电缆连接。

图3中：多档齿轮变速绞车5通过螺栓连接于拖车底盘3中后部，由电机9、联轴器10、多档齿轮变速箱11、主滚筒12及辅助刹车13组成；电机9输出轴通过联轴器10与多档齿轮变速箱11输入轴连接，多档齿轮变速箱11输出轴与主滚筒12中轴共为一体，主滚筒12中轴另一端与辅助刹车13相连。

图4中：井架总成16上的钢丝绳14的一端连在多挡齿轮变速箱11上的主滚筒12上，另一端经过井架总成16顶上天车与游车大钩15连接，管柱17连在游车大钩15上。