復雜鉆井工藝急需提高石油鉆機轉盤性能
隨著石油勘探開發工作的發展，鉆井難度不斷增加，鉆遇地層日益復雜，石油勘探正在向更深的海域和陸地深處進行鉆井，新型鉆井新工藝及特殊油氣層開采需要發展的水平井、定向井、超深井等特殊鉆井工藝技術不斷涌現，對石油鉆機的性能提出了更高的要求，也使得石油鉆機轉盤必須突破傳統的結構形式，以滿足各類鉆井工藝的要求。
目前我國在用鉆機及轉盤普遍老化，機械化、智能化進程滯后，嚴重制約著鉆井速度和井身質量的進一步提高。整個石油鉆機及轉盤研制工作基本停留在仿造與跟蹤階段，創新所占比例較小，具有我國獨立自主知識產權的石油鉆機及轉盤系統更少。
為了滿足復雜鉆井工藝的需求，保障石油鉆機的多樣性、適應性，勝利油田鉆井院機械所于2009年展開了中石化集團公司重大裝備研制項目新型交流變頻電機直驅轉盤研制工作。
電機直驅轉盤驅動裝置填補國內空白
針對當前石油鉆機用轉盤系統存在的問題，鉆井院科技人員展開攻關。項目組從最初的技術方案論證到轉盤單元的模塊化設計，從圖紙繪制到樣機制造，從室內實驗到現場試驗，每一個細節都力爭做到盡善盡美。
經過一年多的刻苦攻關，經歷多次的摸索試驗，最終通過應用交流變頻技術實現轉盤單獨無級調速，即采用低速大扭矩交流變頻電機直接驅動轉盤的獨立驅動裝置，解決了機械鉆機統一驅動形式中存在轉盤、泥漿泵、絞車運行參數相互制約的矛盾，優化鉆機綜合性能，提高了鉆井的質量和效率。
該裝置采用的轉盤為ZP275DB型，配置的是功率為450千瓦的低速大扭矩防爆交流變頻電機，電機通過萬向軸直接驅動轉盤，使得設備控制更加精準。轉盤轉速每分鐘可在0 到265轉之間實現無級調速，電機可以快速實現正反轉的快速切換，轉盤可實現數字控制和自動智能控制，可根據鉆井工藝要求來設置轉盤的轉速和扭矩，轉速和扭矩之間可進行聯動，當扭矩達到設定值時，其轉速將自動減慢，以滿足扭矩要求。當轉速達到設定值時，其轉盤轉速將在該值下穩定運轉。轉盤采用全數字控制，具有較高的安全性和操作性。
新型的轉盤獨立電驅動設備，是一項具有我國自主知識產權的專有技術，(已獲得中國專利：專利號：200920018064.9)。該轉盤系統的研制成功，極大地提高了鉆機的自動化水平，填補了我國石油礦場新型鉆井轉盤的空白。
廣闊的應用前景
我國在用鉆機及轉盤普遍老化，嚴重影響著我國新型鉆機的發展，致使我國鉆機在適應性、可靠性、品種多樣性和系列化、自動化、智能化等方面與發達國家石油鉆機的相比還有相當大的差距。
這種新型交流變頻電驅動轉盤的研制成功，極大地提高了石油鉆機的自動化水平，具有輸出扭矩大、傳動效率高、操作簡單、免維護等特點的新型交流變頻電驅動轉盤，更加適合于水平井等復雜結構井和特殊工藝井的鉆進施工。由于這種轉盤工作無火花，對氣田鉆井更安全，因而具有廣闊的推廣應用前景和市場需求。
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