直流驱动绞车带自动送钻装置

杜渊+吴万里+华小涛+周莹

摘要针对石油钻机5000米、7000米直流驱动绞车使用过程中需要应急功能的需要，开发了一种安装在现有的直流驱动绞车上，能够实现自动送钻和应急功能的自动送钻装置。该装置主要由电机、减速箱、离合器等组成。这种带有自动送钻装置的绞车现已经生产多套，其良好性能和特殊功能得到用户的认可。目前该装置市场需求良好，有着很好的发展前景。

关键词直流驱动绞车；自动送钻装置；电机；减速箱

中图分类号：TE923 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）12-0013-01

直流驱动绞车是钻机重要部件之一，它不但担负钻机起下钻具和下套管及上卸扣，还担负着钻头钻进过程中控制钻压、处理事故，以及提取岩芯筒，试油等作业。随着交流变频绞车的出现，交流变频绞车带有的自动送钻功能和应急功能在油田钻井作业的需求越来越高，但在之前的直流驱动绞车上不具备这样的特殊功能，对直流绞车的改造迫在眉睫。尤其是陆地钻机起升井架和底座时，自动送钻系统可以担负在主电机没有准备完全的情况下的起升功能，这一点在配有直流驱动绞车的钻机上是做不到的。因此，宝鸡石油机械有限责任公司开发了一款安装在直流驱动绞车上的交流变频驱动自动送钻装置，已经在部分油田钻机上开始使用。

1技术分析

1.1 结构

在原有的直流绞车上增加交流变频电机、减速箱、推盘式离合器等部件（结构外形见图1），对原有的传动轴进行改造，使自动送钻的动力传递到绞车的传动轴上来带动滚筒轴转动（传动轴结构见图2）。电机采用交流变频电机，与减速箱直接相连，减速箱用螺栓安装在绞车底座上，减速箱输出端带有推盘式离合器连接传动轴，整体结构简单，并且安装方便。所需空间较小，可以在现有的直流驱动绞车上找到位置进行布置。

图1直流绞车加自动送钻外形图

图2传动轴结构图

1.2 工作原理

在现有的直流驱动绞车中间轴上增加推盘式离合器和电机自动送钻装置。交流送钻电机将转速和扭矩传递给减速箱，通过减速箱降低转速增大扭矩，推盘离合器的挂和使转变后的转速和扭矩传递到绞车的传动轴上，传动轴通过链条带动滚筒轴从而带动滚筒转动实现上体或下放钻具的功能。

1.3 主要技术参数

电机功率：45 kW；

电机额定转速：1475 r/min；

减速箱传动比：1:186；

推盘离合器型号：ATD 327；

滚筒转速：0-2.12 r/min；

滚筒最大转矩：166953.6 N.m。

1.4 性能优点

1）直流绞车增加电机自动送钻装置和没有自动送钻相对比：减轻了司钻的劳动强度；提高钻井工作的安全性；钻机在一个稳定的钻井状态下保持钻压恒定或钻速恒定，连续递送钻井大绳，使钻头以最佳的切削面接触地层，从而提高生产率。

2）直流绞车增加电机自动送钻装置与现有的盘刹自动送钻装置相比较：可实现连续送钻，稳定性高；能够上提钻具，在紧急情况下可作应急装置使用；最大程度降低主刹车刹车片的磨损，具有经济效益。

2油田应用情况

现阶段该绞车已经在中原油田得到应用，随着直流绞车电机自动送钻装置的功能及结构的不断完善，将有更多的直流钻机采用这种装置。这种改造和优化的方式将在钻井过程中发挥它应有的特点和优越性，满足各种钻井工况的要求。用户采用带有该装置的直流绞车，可获得自动送钻和应急两种功能，也为用户节约了成本，带来经济效益。

参考文献

[1]张晓军，王建才，戴克文，钟文.交流变频电机自动送钻系统的原理和应用[J].石油矿场机械，2007，36（11）：60-62.

[2]李西峰，许益民，李树勋.国内外钻机自动送钻技术发展现状[J].甘肃科技，2008，24（19）：79-82.

[3]尹永晶.自动送钻技术的现状与展望[J].石油机械，2002，30（8）：64-65.

endprint

摘要针对石油钻机5000米、7000米直流驱动绞车使用过程中需要应急功能的需要，开发了一种安装在现有的直流驱动绞车上，能够实现自动送钻和应急功能的自动送钻装置。该装置主要由电机、减速箱、离合器等组成。这种带有自动送钻装置的绞车现已经生产多套，其良好性能和特殊功能得到用户的认可。目前该装置市场需求良好，有着很好的发展前景。

关键词直流驱动绞车；自动送钻装置；电机；减速箱

中图分类号：TE923 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）12-0013-01

直流驱动绞车是钻机重要部件之一，它不但担负钻机起下钻具和下套管及上卸扣，还担负着钻头钻进过程中控制钻压、处理事故，以及提取岩芯筒，试油等作业。随着交流变频绞车的出现，交流变频绞车带有的自动送钻功能和应急功能在油田钻井作业的需求越来越高，但在之前的直流驱动绞车上不具备这样的特殊功能，对直流绞车的改造迫在眉睫。尤其是陆地钻机起升井架和底座时，自动送钻系统可以担负在主电机没有准备完全的情况下的起升功能，这一点在配有直流驱动绞车的钻机上是做不到的。因此，宝鸡石油机械有限责任公司开发了一款安装在直流驱动绞车上的交流变频驱动自动送钻装置，已经在部分油田钻机上开始使用。

1技术分析

1.1 结构

在原有的直流绞车上增加交流变频电机、减速箱、推盘式离合器等部件（结构外形见图1），对原有的传动轴进行改造，使自动送钻的动力传递到绞车的传动轴上来带动滚筒轴转动（传动轴结构见图2）。电机采用交流变频电机，与减速箱直接相连，减速箱用螺栓安装在绞车底座上，减速箱输出端带有推盘式离合器连接传动轴，整体结构简单，并且安装方便。所需空间较小，可以在现有的直流驱动绞车上找到位置进行布置。

图1直流绞车加自动送钻外形图

图2传动轴结构图

1.2 工作原理

在现有的直流驱动绞车中间轴上增加推盘式离合器和电机自动送钻装置。交流送钻电机将转速和扭矩传递给减速箱，通过减速箱降低转速增大扭矩，推盘离合器的挂和使转变后的转速和扭矩传递到绞车的传动轴上，传动轴通过链条带动滚筒轴从而带动滚筒转动实现上体或下放钻具的功能。

1.3 主要技术参数

电机功率：45 kW；

电机额定转速：1475 r/min；

减速箱传动比：1:186；

推盘离合器型号：ATD 327；

滚筒转速：0-2.12 r/min；

滚筒最大转矩：166953.6 N.m。

1.4 性能优点

1）直流绞车增加电机自动送钻装置和没有自动送钻相对比：减轻了司钻的劳动强度；提高钻井工作的安全性；钻机在一个稳定的钻井状态下保持钻压恒定或钻速恒定，连续递送钻井大绳，使钻头以最佳的切削面接触地层，从而提高生产率。

2）直流绞车增加电机自动送钻装置与现有的盘刹自动送钻装置相比较：可实现连续送钻，稳定性高；能够上提钻具，在紧急情况下可作应急装置使用；最大程度降低主刹车刹车片的磨损，具有经济效益。

2油田应用情况

现阶段该绞车已经在中原油田得到应用，随着直流绞车电机自动送钻装置的功能及结构的不断完善，将有更多的直流钻机采用这种装置。这种改造和优化的方式将在钻井过程中发挥它应有的特点和优越性，满足各种钻井工况的要求。用户采用带有该装置的直流绞车，可获得自动送钻和应急两种功能，也为用户节约了成本，带来经济效益。

参考文献

[1]张晓军，王建才，戴克文，钟文.交流变频电机自动送钻系统的原理和应用[J].石油矿场机械，2007，36（11）：60-62.

[2]李西峰，许益民，李树勋.国内外钻机自动送钻技术发展现状[J].甘肃科技，2008，24（19）：79-82.

[3]尹永晶.自动送钻技术的现状与展望[J].石油机械，2002，30（8）：64-65.

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摘要针对石油钻机5000米、7000米直流驱动绞车使用过程中需要应急功能的需要，开发了一种安装在现有的直流驱动绞车上，能够实现自动送钻和应急功能的自动送钻装置。该装置主要由电机、减速箱、离合器等组成。这种带有自动送钻装置的绞车现已经生产多套，其良好性能和特殊功能得到用户的认可。目前该装置市场需求良好，有着很好的发展前景。

关键词直流驱动绞车；自动送钻装置；电机；减速箱

中图分类号：TE923 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）12-0013-01

直流驱动绞车是钻机重要部件之一，它不但担负钻机起下钻具和下套管及上卸扣，还担负着钻头钻进过程中控制钻压、处理事故，以及提取岩芯筒，试油等作业。随着交流变频绞车的出现，交流变频绞车带有的自动送钻功能和应急功能在油田钻井作业的需求越来越高，但在之前的直流驱动绞车上不具备这样的特殊功能，对直流绞车的改造迫在眉睫。尤其是陆地钻机起升井架和底座时，自动送钻系统可以担负在主电机没有准备完全的情况下的起升功能，这一点在配有直流驱动绞车的钻机上是做不到的。因此，宝鸡石油机械有限责任公司开发了一款安装在直流驱动绞车上的交流变频驱动自动送钻装置，已经在部分油田钻机上开始使用。

1技术分析

1.1 结构

在原有的直流绞车上增加交流变频电机、减速箱、推盘式离合器等部件（结构外形见图1），对原有的传动轴进行改造，使自动送钻的动力传递到绞车的传动轴上来带动滚筒轴转动（传动轴结构见图2）。电机采用交流变频电机，与减速箱直接相连，减速箱用螺栓安装在绞车底座上，减速箱输出端带有推盘式离合器连接传动轴，整体结构简单，并且安装方便。所需空间较小，可以在现有的直流驱动绞车上找到位置进行布置。

图1直流绞车加自动送钻外形图

图2传动轴结构图

1.2 工作原理

在现有的直流驱动绞车中间轴上增加推盘式离合器和电机自动送钻装置。交流送钻电机将转速和扭矩传递给减速箱，通过减速箱降低转速增大扭矩，推盘离合器的挂和使转变后的转速和扭矩传递到绞车的传动轴上，传动轴通过链条带动滚筒轴从而带动滚筒转动实现上体或下放钻具的功能。

1.3 主要技术参数

电机功率：45 kW；

电机额定转速：1475 r/min；

减速箱传动比：1:186；

推盘离合器型号：ATD 327；

滚筒转速：0-2.12 r/min；

滚筒最大转矩：166953.6 N.m。

1.4 性能优点

1）直流绞车增加电机自动送钻装置和没有自动送钻相对比：减轻了司钻的劳动强度；提高钻井工作的安全性；钻机在一个稳定的钻井状态下保持钻压恒定或钻速恒定，连续递送钻井大绳，使钻头以最佳的切削面接触地层，从而提高生产率。

2）直流绞车增加电机自动送钻装置与现有的盘刹自动送钻装置相比较：可实现连续送钻，稳定性高；能够上提钻具，在紧急情况下可作应急装置使用；最大程度降低主刹车刹车片的磨损，具有经济效益。

2油田应用情况

现阶段该绞车已经在中原油田得到应用，随着直流绞车电机自动送钻装置的功能及结构的不断完善，将有更多的直流钻机采用这种装置。这种改造和优化的方式将在钻井过程中发挥它应有的特点和优越性，满足各种钻井工况的要求。用户采用带有该装置的直流绞车，可获得自动送钻和应急两种功能，也为用户节约了成本，带来经济效益。

参考文献

[1]张晓军，王建才，戴克文，钟文.交流变频电机自动送钻系统的原理和应用[J].石油矿场机械，2007，36（11）：60-62.

[2]李西峰，许益民，李树勋.国内外钻机自动送钻技术发展现状[J].甘肃科技，2008，24（19）：79-82.

[3]尹永晶.自动送钻技术的现状与展望[J].石油机械，2002，30（8）：64-65.

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