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國(guó)內(nèi)首臺(tái)純電動(dòng)修井機(jī)應(yīng)用成功

   2018-11-20 中華石化網(wǎng)中國(guó)化工報(bào)

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核心提示:11月14日,中原油田發(fā)布消息稱,由該油田主導(dǎo)研發(fā)的國(guó)內(nèi)首臺(tái)一體化純電動(dòng)修井機(jī)(ZYT5250TXJBEV)近日宣告

  11月14日,中原油田發(fā)布消息稱,由該油田主導(dǎo)研發(fā)的國(guó)內(nèi)首臺(tái)一體化純電動(dòng)修井機(jī)(ZYT5250TXJBEV)近日宣告成功并運(yùn)行穩(wěn)定。中國(guó)化工報(bào)記者了解到,該項(xiàng)目通過(guò)了中國(guó)石化集團(tuán)公司科技部組織的科技鑒定,整機(jī)獲得國(guó)家實(shí)用新型專利技術(shù)授權(quán),填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外空白。

  中原油田設(shè)備管理處副處長(zhǎng)朱文琪表示,該修井機(jī)創(chuàng)新了專用電池、高效動(dòng)力傳動(dòng)分動(dòng)、作業(yè)提升控制和整車安全控制等4項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),有效解決了傳統(tǒng)柴油機(jī)修井機(jī)存在的噪音大、排放達(dá)標(biāo)困難、運(yùn)行維護(hù)成本高等問(wèn)題。

  “修井作業(yè)工藝是保障油田生產(chǎn)的重要措施,而修井機(jī)則是修井作業(yè)的關(guān)鍵裝備。”朱文琪說(shuō),中原油田現(xiàn)有小修作業(yè)機(jī)120多臺(tái),這其中,半數(shù)以上是傳統(tǒng)柴油機(jī)修井機(jī),還有部分網(wǎng)電修井機(jī)等,年作業(yè)工作量4000余井次。國(guó)家節(jié)能減排、安全環(huán)保法規(guī)的實(shí)施對(duì)修井機(jī)在運(yùn)行效率、節(jié)能降耗、安全環(huán)保、降本減費(fèi)等方面提出了更高要求。

  自2016年起,中原油田聯(lián)合中原特車、一汽解放青島汽車有限公司、中科院電動(dòng)汽車研發(fā)中心等單位,自主研發(fā)一種一體化新能源修井機(jī)。

  在研發(fā)過(guò)程中,科研人員針對(duì)直接接入井場(chǎng)網(wǎng)電電源容量不足與修井機(jī)快速高效作業(yè)之間的矛盾,以及行走與作業(yè)交變工況對(duì)電池功率、能量管理及充放電控制的特殊要求,開展三電系統(tǒng)及其控制技術(shù)攻關(guān)。同時(shí),針對(duì)傳統(tǒng)小修修井機(jī)一般不具備輔助剎車功能,存在絞車制動(dòng)失控風(fēng)險(xiǎn),且目前純電驅(qū)動(dòng)的永磁電機(jī)及其控制技術(shù)沒(méi)有應(yīng)用于石油修井機(jī)的先例,科研人員積極研發(fā)作業(yè)提升控制技術(shù),以適應(yīng)修井作業(yè)工況,從而實(shí)現(xiàn)勢(shì)能回收利用,同時(shí)對(duì)下放過(guò)程提供阻尼制動(dòng),降低機(jī)械剎車失控風(fēng)險(xiǎn)。

  技術(shù)人員還通過(guò)對(duì)修井機(jī)的工作模式和技術(shù)特性參數(shù)研究,綜合計(jì)算數(shù)理分析,研究控制策略,從而實(shí)現(xiàn)整車控制系統(tǒng)在石油修井機(jī)的應(yīng)用,并通過(guò)研發(fā)遠(yuǎn)程安全監(jiān)控系統(tǒng)保障修井機(jī)安全。

  經(jīng)過(guò)兩年努力,國(guó)內(nèi)首臺(tái)一體化純電動(dòng)修井機(jī)于5月研制成功。該修井機(jī)還通過(guò)了國(guó)家新能源機(jī)動(dòng)車產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心定型試驗(yàn)。“一體化新能源純電動(dòng)修井機(jī)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外空白,整機(jī)技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。”中國(guó)石化集團(tuán)公司科技部對(duì)該項(xiàng)目的科技鑒定這樣認(rèn)為。

  現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用試驗(yàn)表明:與傳統(tǒng)柴油機(jī)修井機(jī)相比,新型修井機(jī)在保障同等功效前提下,節(jié)約燃料費(fèi)用達(dá)70%,噪音降低20分貝以上。與常規(guī)網(wǎng)電修井機(jī)相比,相同負(fù)荷工況的提升速度提高10%,且對(duì)電網(wǎng)無(wú)沖擊,實(shí)現(xiàn)了油田油井井口小容量電源(50千瓦左右)驅(qū)動(dòng)大功率作業(yè)電機(jī)(110千瓦左右),同時(shí)實(shí)現(xiàn)了作業(yè)及行走兩大功能電驅(qū)一體化。與超級(jí)電容修井機(jī)對(duì)比,儲(chǔ)存能量大、具備阻尼安全制動(dòng)及勢(shì)能回收利用功能,在節(jié)能率和剎車安全性方面優(yōu)于超級(jí)電容修井機(jī)。

  值得一提的是,新型修井機(jī)的行走和專用作業(yè)動(dòng)力均采用鋰電池儲(chǔ)能裝置作為能量源統(tǒng)一電驅(qū)動(dòng),實(shí)現(xiàn)了真正意義上的零污染、零排放。“可以說(shuō),新型修井機(jī)既滿足了3200米井深、最大提升負(fù)荷67.5噸油田修井作業(yè)工藝要求,又順應(yīng)國(guó)家新能源化、電動(dòng)化汽車發(fā)展戰(zhàn)略。” 朱文琪表示,經(jīng)中原油田裝備檢測(cè)總站作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,相對(duì)于柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的修井機(jī),新能源純電動(dòng)修井機(jī)節(jié)能率在80%以上。

  目前,新能源純電動(dòng)修井機(jī)的研發(fā)已獲得“永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子初始位置角獲取方法及裝置”“電動(dòng)汽車的互鎖型換檔裝置”“基于ABS系統(tǒng)的輔助坡道起步方法及使用該方法的系統(tǒng)”3項(xiàng)發(fā)明專利,同時(shí)形成了《新能源修井機(jī)檢測(cè)規(guī)范》《ZYT5250TXJBEV純電動(dòng)修井機(jī)》兩項(xiàng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

  “新能源純電動(dòng)修井機(jī)憑借傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操控性能優(yōu)良、維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì),在油田綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展中,將具有廣闊的應(yīng)用前景。下一步,油田將積極推廣一體化純電動(dòng)修井機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用,不斷提高石油設(shè)備的自動(dòng)化、智能化、高效化、綠色化、安全化水平。”朱文琪表示。

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