一种电驱固井设备制造技术

本实用新型专利技术实施例公开了一种电驱固井设备，所述设备包括：变频器、动力模块、泵注模块、混浆模块，所述变频器将频率信号传递至动力模块，所述动力模块驱动泵注模块工作，泵注模块所泵出的工业液体排出至混浆模块。以变频电机为动力源，驱动固井泵，实现固井作业的近程或远程控制。

An electric drive cementing equipment

【技术实现步骤摘要】
一种电驱固井设备
本技术实施例涉及固井控制技术，尤指一种电驱固井设备。
技术介绍
海洋石油钻探平台目前使用的固井双机双泵撬是用两台柴油机作为动力源，即两台柴油机分别驱动两台柱塞泵；但是柴油机驱动固井泵撬所带来的装机功率不足，安装空间有限，防爆等级不高，工作时高温高噪音，设备自动化程度、设备日常维护难度等问题，在海洋石油深水钻探作业中，这些问题更显突出。
技术实现思路
本技术实施例提供了一种电驱固井设备，以变频电机为动力源，驱动固井泵，实现固井作业的近程或远程控制。为了达到本技术实施例目的，本技术实施例提供了一种电驱固井设备，包括：变频器、动力模块、泵注模块、混浆模块，所述变频器将频率信号传递至动力模块，所述动力模块驱动泵注模块工作，泵注模块所泵出的工业液体排出至混浆模块。优选地，动力模块包括变频电机、变速箱和电机冷却器，所述电机冷却器设置在变频电机的外部、与所述变频电机相距预设距离的位置，用于冷却所述变频电机。优选地，所述冷却器包括以下至少之一：风机、风水冷热交换器、水冷热交换器。优选地，所述变频器包括：依次相连的整流单元、滤波单元和逆变单元。优选地，所述变频电机为隔爆型电机或增安型电机。优选地，所述的电驱固井设备还包括变频器冷却器，所述变频器冷却器设置在变频器的外部、与所述变频器相距预设距离的位置，用于冷却所述变频器。优选地，所述变频器冷却器包括以下至少之一：风机、水冷热交换器。优选地，所述泵注模块包括：固井泵，所述固井泵连接在变速箱和泵注模块之间。优选地，所述固井泵为固井柱塞泵，用于泵注来自混浆罐的工业液体。本技术实施例的有益效果可以包括：1、本技术实施例使用变频电机驱动固井泵，在同等安装空间内相比柴油机驱动可使设备装机功率扩大一倍，防爆等级至少达到ZONEII区域要求；2、本技术实施例使用变频电机驱动固井泵，有效降低工作时噪音，且变频电机一般无需维护，减少人工成本降低工作强度。本技术实施例的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术实施例的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本技术实施例技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本技术实施例的技术方案，并不构成对本技术实施例技术方案的限制。图1为本技术实施例的电驱固井设备的结构示意图；图2为本技术实施例的电驱固井设备的结构示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。实施例一如图1所示，本技术实施例提供了一种电驱固井设备，包括：变频器、动力模块、泵注模块、混浆模块，所述变频器将频率信号传递至动力模块，所述动力模块驱动泵注模块工作，泵注模块所泵出的工业液体排出至混浆模块。在本技术的示例性实施例中，动力模块包括变频电机、变速箱和电机冷却器，所述电机冷却器设置在变频电机的外部、与所述变频电机相距预设距离的位置，用于冷却所述变频电机。在本技术的示例性实施例中，采用两路变频电机驱动，配电板分别给2个变频器供电，变频器1向变频电机1供电，并控制变频电机1的旋转速度，变频电机1旋转驱动变速箱1，变速箱1输出转速和扭矩驱动固井泵1，泵注来自混浆罐的工业液体。变频器2向变频电机2供电，控制变频电机2的旋转速度，变频电机2旋转驱动变速箱2，变速箱2输出转速和扭矩驱动固井柱塞泵2，泵注来自混浆罐的工业液体，并于固井柱塞泵1泵出的工业液体汇合后排出。在本技术的示例性实施例中，所述冷却器包括以下至少之一：风机、风水冷热交换器、水冷热交换器。在本技术的示例性实施例中，所述所述变频器包括：依次相连的整流单元、滤波单元和逆变单元在本技术的示例性实施例中，所述变频电机为隔爆型电机或增安型电机。在本技术的示例性实施例中，还包括变频器冷却器，所述变频器冷却器设置在变频器的外部、与所述变频器相距预设距离的位置，用于冷却所述变频器。在本技术的示例性实施例中，所述变频器冷却器包括以下至少之一：风机、水冷热交换器。在本技术的示例性实施例中，所述泵注模块包括：固井泵，所述固井泵连接在变速箱和泵注模块之间。所述固井泵为固井柱塞泵，根据实际需求可配置三缸柱塞泵或五缸柱塞泵，泵注来自混浆罐的工业液体。实施例二随着国际石油经济的高速发展，国际、国内法规对潜在危险区域作业的安全要求日益提高。特别是近两年，在招标技术要求里面都明确要求服务公司或制造厂提供能够在ZoneII环境下作业石油设备。在实际油田钻采作业中，特别是海洋钻井平台上，由于设备受到场地、安装等因素的限制，不可避免地会处于这种危险环境。本技术实施例提供的电驱固井设备具备防爆要求及在危险区域内的作业环境；本技术实施例的电驱固井设备能够用于危险区域作业、满足防爆的功能。对于电驱固井设备而言，需要选用合适的符合zoneII工况的防爆电机；电驱固井设备采用电机作为动力源，将固井泵和通过取力器—液压泵—液压马达(或液压缸)—执行元件进行功率传输。电驱固井设备的固井泵参数，选用TPD600泵型，并以此进行变频电机及变频器的选型及液压动力匹配计算。海洋石油钻探平台电网等级通常采用11KV/690V/400V/230V，钻井系统通常采用690V。如果电驱固井设备防爆区域要求在危险一区，通常选择隔爆型(Exd)电机，也可选择符合一区防爆要求的增安型(Exe)电机或者隔爆型电机。如果电驱固井设备工作在危险二区，除上述两种电机外，还可以使用无火花型(EXnA)电机。本技术实施例的电驱固井设备中，固井泵在某个档位下，其对应的排量是定值，但该档位下的最大压力则与实际输入的制动马力有关。本技术实施例的电驱固井设备中变频电机需要驱动TPD600泵，因此，确定了传动箱的型号ALLISON6620，ALLISON6620传动箱参数如下：最大输入扭矩3525N·M最大允许输入功率为850HP(634KW)，输入最低怠速：550RPM，主体净重：1114kg，尺寸：1184x762x902(mm)各档速比4.00,2.68,2.01,1.35,1.00,0.67闭锁转速1650RPM固井泵TPD600泵负载需对电机和传动箱进行匹配折算。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电驱固井设备，其特征在于，包括：变频器、动力模块、泵注模块、混浆模块，所述变频器将频率信号传递至动力模块，所述动力模块驱动泵注模块工作，泵注模块所泵出的工业液体排出至混浆模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种电驱固井设备，其特征在于，包括：变频器、动力模块、泵注模块、混浆模块，所述变频器将频率信号传递至动力模块，所述动力模块驱动泵注模块工作，泵注模块所泵出的工业液体排出至混浆模块。


2.根据权利要求1所述的电驱固井设备，其特征在于，动力模块包括变频电机、变速箱和电机冷却器，所述电机冷却器设置在变频电机的外部、与所述变频电机相距预设距离的位置，用于冷却所述变频电机。


3.根据权利要求2所述的电驱固井设备，其特征在于，所述冷却器包括以下至少之一：风机、风水冷热交换器、水冷热交换器。


4.根据权利要求1所述的电驱固井设备，其特征在于，所述变频器包括：依次相连的整流单元、滤波单元和逆变单元。

【专利技术属性】
技术研发人员：侯林，廖明，刘洪李，李斌，杨力沛，雷彪，于海安，王同友，张冉，张贵磊，
申请(专利权)人：中国海洋石油集团有限公司，中海油田服务股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11