新型電機(jī)頂置式泥漿泵組應(yīng)用分析

新型電機(jī)頂置式泥漿泵組應(yīng)用分析
要:現(xiàn)有泥漿泵組占地面積較大、噪音大、控制不方便。新型泥漿泵組采用SCR直流串勵(lì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、鏈條傳動(dòng)方式;電機(jī)安裝位置為頂置式,有效減小了泵組占地面積;鏈條傳動(dòng)噪音小;直流串勵(lì)電機(jī)的恒功率調(diào)節(jié)范圍大,可以更方便地滿足不同鉆井對(duì)工藝泥漿循環(huán)系統(tǒng)排量的要求。

泥漿泵組是石油鉆機(jī)和修井機(jī)的3大工作機(jī)組之一,是鉆井液循環(huán)系統(tǒng)的心臟。泥漿泵組按傳動(dòng)方式主要分為鏈傳動(dòng)、帶傳動(dòng)和直接傳動(dòng)3大類;按驅(qū)動(dòng)型式主要分為電機(jī)驅(qū)動(dòng)(包括交流變頻電機(jī)和直流電機(jī))和柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)2大類,電機(jī)驅(qū)動(dòng)普遍采用電機(jī)后置式與側(cè)置式。目前泥漿泵組大多存在占地面積較大、噪音大、控制不方便等問(wèn)題,隨著鉆井工藝的不斷完善,鉆井設(shè)備模塊化以及HSE在井場(chǎng)的推行對(duì)泵組的占地面積及噪音控制要求更加嚴(yán)格,特別是在海洋平臺(tái)上,由于受平臺(tái)空間限制,對(duì)泵組的外形尺寸要求更為苛刻。同時(shí),為減小鉆井工人勞動(dòng)強(qiáng)度,以及能與井場(chǎng)控制終端MCC房更好地連接,對(duì)泵組動(dòng)力提出了嚴(yán)格要求。新型電機(jī)頂置式泥漿泵組采用控制方便、高效、可靠、經(jīng)濟(jì)的直流電機(jī)作為動(dòng)力源,解決了上述問(wèn)題。

1結(jié)構(gòu)原理 
電機(jī)頂置式泥漿泵組的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。該泵組主要由泥漿泵、直流電機(jī)、電機(jī)支架、鏈條箱、泵組底座及泵組附屬設(shè)備等組成。泵組動(dòng)力機(jī)采用直流串勵(lì)電機(jī),串勵(lì)電機(jī)的恒功率調(diào)節(jié)范圍大,可以更方便地滿足不同鉆井工藝對(duì)泥漿循環(huán)系統(tǒng)排量的要求。電機(jī)安裝方式為頂置式,即電機(jī)通過(guò)支架固定在泥漿泵頂部,可節(jié)省泥漿泵組占地面積。傳動(dòng)方式為鏈條傳動(dòng),這種傳動(dòng)方式傳動(dòng)效率高、噪音小、使用壽命長(zhǎng),可提高整套泵組的使用壽命。整個(gè)泥漿泵組結(jié)構(gòu)緊湊,具有便于搬運(yùn)的特點(diǎn)。

使用時(shí),將泵組的泥漿吸入口與泥漿罐相連,并將放空管匯引到泥漿罐中,開(kāi)啟電機(jī),直流電機(jī)動(dòng)力通過(guò)封閉鏈條傳遞到泥漿泵輸入端的大鏈輪,從而將動(dòng)力傳遞給泥漿泵。通過(guò)SCR調(diào)節(jié)電機(jī)的電流并進(jìn)而調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速,以達(dá)到需要的泵沖。

            　　 
2技術(shù)特點(diǎn) 
(1)電機(jī)安裝方式為頂置式安裝,節(jié)省了泵組占地面積。原有電驅(qū)動(dòng)泥漿泵組電機(jī)安裝普遍采用側(cè)置式和后置式,增加了泵組底座的面積,而在油田使用時(shí),泵組基本不受高度方向限制,將電機(jī)通過(guò)支架安裝在泥漿泵頂部,有效節(jié)省了占地面積。(2)具有鏈條箱自動(dòng)調(diào)心功能。在安裝鏈條箱時(shí),設(shè)計(jì)的調(diào)心鋼套可實(shí)現(xiàn)鏈條箱的法蘭中心與鏈輪中心自動(dòng)找正,給鏈條箱的安裝帶來(lái)方便。(3)鏈條箱采用多道密封多道回油結(jié)構(gòu),可有效解決鏈條箱漏油的問(wèn)題。如圖2所示。(4)鏈條的潤(rùn)滑采用2種方式:一種為浸油潤(rùn)滑;另一種方式是通過(guò)外置電動(dòng)油泵,對(duì)鏈條進(jìn)行強(qiáng)制潤(rùn)滑。2種潤(rùn)滑方式互相補(bǔ)充,既提高潤(rùn)滑效率、減少漏油機(jī)率,又可增加潤(rùn)滑可靠性。

            　　3主要技術(shù)參數(shù)
            　　直流電機(jī):
            　　額定功率 800 kW
            　　額定轉(zhuǎn)速 970 r/min
            　　額定轉(zhuǎn)矩 8 034 kN·m
            　　泥漿泵:
            　　額定功率 588 kw
            　　額定沖數(shù)150 min-1
            　　SCR系統(tǒng):
            　　額定輸入電壓 AC 600 V/60 Hz
            　　額定輸出電壓 DC 750 V
            　　持續(xù)輸出電流 1 250 A
            　　
            　　4結(jié)語(yǔ)
            　　現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況表明,電機(jī)頂置式泥漿泵組與傳統(tǒng)泵組相比,具有占地面積小、噪音小、經(jīng)濟(jì)性好、操作方便等優(yōu)點(diǎn),具有良好的應(yīng)用前景。
            　　
            　　參考文獻(xiàn)
            　　[1] 于興軍,魏培靜,叢萬(wàn)生,等.永磁電機(jī)在鉆井裝備中的應(yīng)用探討[J].石油礦場(chǎng)機(jī)械,2010,39(11):80～84.
            　　[2] 盛益,肖軍,李國(guó)芳,等.塔里木油田泥漿泵常見(jiàn)故障診斷與解決方法[J].石油礦場(chǎng)機(jī)械,2009,38(4):83～84.