变频器在石油钻井网电改造中的应用

本文介绍汇川技术HE系列工程型变频器在石油钻机网电改造中的应用，将传统的柴油机提供动力，改造为取用网电变频器提供动力。介绍改造前的设备情况及改造后的节能效果。

一、设备描述

石油钻机是在地质勘探中，带动钻具向地下钻进，钻出规定深度的井眼，供采油机或采气机获取石油或天然气，又称钻探机。主要作用是带动钻具破碎孔底岩石，下入或提出在孔内的钻具。可用于钻取岩心、矿心、岩屑、气态样、液态样等，以探明地下地质和矿产资源。

目前石油钻机主要有ZJ40J、ZJ50J、ZJ50JDB、ZJ70JDB、ZJ70DB多个系列，每台钻机由：起升系统、旋转系统、循环系统、动力设备系统、传动系统、控制系统、井架和底座、辅助设备八大部分组成。目前的石油钻机正朝着承载能力大型化、结构形式模块化，操作自动化，控制智能化的方向发展。

中国石油渤海钻探40545队在河北河间四公村使用一台40型钻机承担8口3700m井眼的钻探。原钻机采用三台800kW柴油机并车驱动为泥浆泵、转盘和绞车提供动力，每台柴油机经离合器和负载连接，根据不同的深度岩层不同所需动力不同选择柴油机投入的台数，由离合器控制柴油机与负载的结合和分离。

二、工艺要求

我国中小型钻机多以柴油机驱动为主，国内的机械钻机一般采用3～4台柴油机并车驱动，随着油价的攀升，钻井费用越来越大，并且柴油机结构复杂，易出故障，维修量大，机械钻机不能无级调速，并车时同步性差，技术性能较差，无法更好地满足低泵冲、小排量、固井灌浆等工艺要求。利用油田区域内10kV电网为钻机提供动力，真正实现绿色钻井零排放。

网电变频驱动与柴油机驱动比较具有以下特点：

降低能耗，节约生产成本 。

减少跑、冒、滴、漏，降低环境污染，降低噪音，改善工作环境。

实现无级调速，操作更简单方便，更好地满足钻井特殊工艺要求 。

有效解决钻井过程中的“闪变”,降低了钻井事故率。

网电系统稳定，故障率低，维护保养简单。

三、方案描述

控制拓扑图：

电控房示意图：

变频系统单线图：

审核编辑：汤梓红