新型電機頂置式泥漿泵組應用分析

新型電機頂置式泥漿泵組應用分析
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直流串勵電機驅(qū)動、鏈條傳動方式;電機安裝位置為頂置式,有效減小了泵組占地面積;鏈條傳動噪音小;直流串勵電機的恒功率調(diào)節(jié)范圍大,可以更方便地滿足不同鉆井對工藝泥漿循環(huán)系統(tǒng)排量的要求。

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

1結(jié)構(gòu)原理 
電機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、電機支架、鏈條箱、泵組底座及泵組附屬設備等組成。泵組動力機采用直流串勵電機,串勵電機的恒功率調(diào)節(jié)范圍大,可以更方便地滿足不同鉆井工藝對泥漿循環(huán)系統(tǒng)排量的要求。電機安裝方式為頂置式,即電機通過支架固定在泥漿泵頂部,可節(jié)省泥漿泵組占地面積。傳動方式為鏈條傳動,這種傳動方式傳動效率高、噪音小、使用壽命長,可提高整套泵組的使用壽命。整個泥漿泵組結(jié)構(gòu)緊湊,具有便于搬運的特點。

使用時,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,開啟電機,直流電機動力通過封閉鏈條傳遞到泥漿泵輸入端的大鏈輪,從而將動力傳遞給泥漿泵。通過SCR調(diào)節(jié)電機的電流并進而調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速,以達到需要的泵沖。

            　　 
2技術(shù)特點 
(1)電機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)動泥漿泵組電機安裝普遍采用側(cè)置式和后置式,增加了泵組底座的面積,而在油田使用時,泵組基本不受高度方向限制,將電機通過支架安裝在泥漿泵頂部,有效節(jié)省了占地面積。(2)具有鏈條箱自動調(diào)心功能。在安裝鏈條箱時,設計的調(diào)心鋼套可實現(xiàn)鏈條箱的法蘭中心與鏈輪中心自動找正,給鏈條箱的安裝帶來方便。(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題。如圖2所示。(4)鏈條的潤滑采用2種方式:一種為浸油潤滑;另一種方式是通過外置電動油泵,對鏈條進行強制潤滑。2種潤滑方式互相補充,既提高潤滑效率、減少漏油機率,又可增加潤滑可靠性。

            　　3主要技術(shù)參數(shù)
            　　直流電機:
            　　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
            　　現(xiàn)場應用情況表明,電機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)濟性好、操作方便等優(yōu)點,具有良好的應用前景。
            　　
            　　參考文獻
            　　[1] 于興軍,魏培靜,叢萬生,等.永磁電機在鉆井裝備中的應用探討[J].石油礦場機械,2010,39(11):80～84.
            　　[2] 盛益,肖軍,李國芳,等.塔里木油田泥漿泵常見故障診斷與解決方法[J].石油礦場機械,2009,38(4):83～84.