调速型液力偶合器在石油钻机上的应用

《调速型液力偶合器在石油钻机上的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、石油机械2011年第39卷第l2期CHINAPETROLEUMMACHINERY一69一●技术讨论调速型液力偶合器在石油钻机上的应用王进全李洪波张革民(宝鸡石油机械有限责任公司)摘要在分析调速型液力偶合器特点的基础上，探讨了调速型液力偶合器在石油钻机上的应用及改造方案，包括经济型钻机的设计、机械驱动钻机动力机组改造以及转盘独立驱动装置的改造，同时介绍了每种钻机改造方案在各个油田的使用情况。最后提出了调速型液力偶合器在石油钻机发展中的几点建议。关键词调速型液力偶合器石油钻机改造建议(或转速)随载荷改变而变化

2、。0引言1．3防振、隔振性能好能够减弱动力机的振动和隔离载荷的振动，延液力传动技术在机械传动中占据着重要的地长动力机和传动装置的寿命。位，其应用形式多种多样。但在石油钻机上应用的1．4可实现多机并车主要是液力变矩器及液力偶合器，两者都可以实现当工作机采用多台动力机驱动时，调速型液力钻机的柔性传动，同时可根据输出载荷的变化，有偶合器通过改变充油量来改变传递的扭矩，使各驱限度地调节输出转速。据文献[1]和现场应用情动单元的功率趋于平衡J，允许各台动力机的转况得知，输出转速相同时，液力变矩器的高效区在速稍有差别

3、，使各台动力机的负载分配均匀。75％～85％之间，而液力偶合器的高效区在95％～1．5传动效率高98％之间。因为液力变矩器的传动效率较低，液力液力偶合器的效率为95％～98％，而液力变偶合器传动效率较高，所以在石油钻机上偶合器应矩器的效率为75％～85％。同时，调速型液力偶用技术日趋完善。液力偶合器按照功能可分为普通合器能使电动机空载启动，不必选择过大功率余量型、限矩型和调速型。调速型液力偶合器因其较高能力的电动机等动力机，并且可以减小电网负荷的的传动效率，且与普通型液力偶合器相比适应外载波动，。荷变化的

4、性能更好，能够提高钻机起下钻的时效，液力偶合正车减速箱取代液力变矩器并广泛地所以调速型液力偶合器在石油钻机上有广泛的应用应用的主要原因是其良好的综合经济性。但用液力前景。笔者着重分析其在石油钻机上的应用方案。偶合正车减速箱在起下钻周期中耗时高的问题一直未能解决。而调速型液力偶合器具有无级调速1调速型液力偶合器的特点性2J，使这一问题的解决变为可能。调速型液力偶合器克服了普通型液力偶合器的不足，它可以实1．1无级调速性能好现当钩载增大时，钩速自动减小；当钩载减小时，调速型液力偶合器可以在动力机转速不变的情钩

5、速自动增大。调速型液力偶合器这种自动适应况下根据外载荷的变化，通过控制调节阀的进口或性，使其在一个全井起升周期中耗时少，且其工作出口开度来改变工作室内油环厚度，即充油量，实效率高，故其在石油钻机上应用是经济可行的。另现负载的无级调速，提高功率利用率。外，调速型液力偶合器的传动部件间无直接机械接1．2适应外载能力强触、使用寿命长6]。综上所述，采用调速型液力泵轮转速(或力矩)不变时，泵轮的力矩偶合器可作为今后钻机的一个发展方向。一7O一石油机械2011年第39卷第12期动单元分别采用3组电动机组独立驱动(传

6、动原2调速型液力偶合器在钻机上的应用理如图1)，即1台电动机直接驱动绞车，2台电动机分别驱动2台钻井泵，电动机和调速型液力偶合由于调速型液力偶合器有诸多特点，所以在石器组合独立驱动转盘驱动装置。这种传动方案的主油钻机中使用液力传动时，应首选调速型液力偶合要优点是：①钻机后台更加简化。由于电动机的体器。下面分析几种在新设计钻机和改造钻机时的积远远小于柴油机，又省略了其他机械动力传动转方案。换装置，所以整台钻机后台占用的空间大大减小。2．1经济型电动钻机的设计②能够实现转盘独立驱动，保证工作机性能。转盘随着钻

7、井工艺的发展，丛式井、水平井、定向采用电动机独立驱动，减少了因机械远程驱动产生井、复杂地层特殊工艺井以及科学探井等所占的比的沿程功率损失，提高了功率利用率，减少了故障例不断提高，现代钻井工艺强调钻井工程的经济率，便于安装和维护。③能够实现低泵冲特殊钻井性、时效性、科学性和HSE的要求，其中许多要工业要求。④具有较好的经济性。⑤具有较高的传求需要通过钻机来实现，特别是钻机整体运行的经动效率和工作可靠性。同时减少设备故障率，节省济性等。机械钻机虽然投资成本低，但是钻机的技后台设备维护时间，提高钻井速度；因为绞

8、车低位术性能、调速特性、工作平稳性和适应性等比电动安装，安装和维护都非常方便，提高了钻机的安全钻机差，而常规直流或交流变频钻机投资大，钻机性；再者调速型偶合器可以实现转盘的无级调速，的使用、维护保养对井队工人的素质要求较高。在使转盘适应外载荷的能力增强，提高钻井效率。这新设计制造钻机时，针对油区工业电网较发达的地类传动元件组合的钻机，既可以提高钻机的技术性区直接采用三相异步电动机。能和科学性，又降低钻机的运营成本，满足钻机安以