石油钻机电气传动系统的最新发展

浅谈石油钻机电气传动系统的最新发展

【摘要】石油作为现代使用最为广泛的能源，其周边的产业在最近几年来得到了相当程度上的发展，相应的，开采石油技术也随着时代要求的变化而不断进步，石油钻井离不开石油钻机电气传动系统，文章概述了石油钻机电气传动系统，以及国内外的发展现状，简单说明了石油钻机电气传动系统的最新发展状况。

【关键词】石油钻机电气传动系统最新发展

1 引言

随着世界经济的不断发展，世界范围内对石油的需求量不断增加，对石油的开采技术的要求也跟着有所提升，因此对开采设备的技术要求也越来越高。石油开采最主要的技术是钻井技术，钻机是钻井开采中必不可少的基础电气设备，主要为开采供给钻井时需要的转矩、钻压和转速，因此，石油钻机电气传动系统的研究和发展显得至关重要[1]。

2 石油钻机电气传动系统

2.1 石油钻机电气系统

石油钻机电气系统是指在钻井工作过程中使用的一整套的综合

性钻井机组，钻机电气系统技术的高低决定了开采时钻井技术的专业性和完成效果，因此，钻井工艺对钻机的要求相对较高，一般集中在一下几点。

第一，钻具旋转钻进能力。在一定的钻压下，钻具供给充分的转矩和转速，形成相当威力的旋转钻进能力才能在钻井时有效地突破

开采石油的岩层，形成井眼；第二，起重能力和速度。具有相当的其中能力和相应的速度的钻机才能满足钻具在钻井过程中送进、下套管、处理井下事务以及钻头的更换等内容；第三，钻井液和泵压要求。清洗钻井的井底以及在钻井过程中产生的碎石，都是需要钻机能在钻井时提供钻井液和排量以及满足机械要求的泵压。对于钻井液和泵压的要求主要是因为现代科学技术的进步所推动的，技术的进步使得在钻井中克服了一个个技术难关，在钻井的深度上也不断地刷新纪录，能达到更加深入的岩层，采集更多的石油，而钻井的深度愈深，对钻机的要求也愈加高[2]。现代研发的新型钻井技术中钻井智能系统、顶部驱动系统等都是能良好地解决问题的新的技术。

2.2 电气传动系统

电气传动控制系统可以分为直流电气传动系统和交流电气传动系统。直流系统普遍采用16位单片机为核心处理器，保持在钻井期间绞车电机驱动滚筒工作，进而保证钻具的旋转钻进能力和钻井液、泵压的值维持在一定的水平上，提升了钻井的工作效率。交流系统的情况则更为复杂[3]。

3 钻机电气传动系统的发展现状

3.1 国外石油钻机电气传动系统情况

现如今国外石油钻机电气传动系统的发展相对成熟，有了几家世界知名的钻机生产厂家，并自主研发技术，在市场的竞争下，各自都有相对优势的钻机系统。关在动力和控制系统方面有很多成套供

货的厂家，集中在美国、瑞士、德国等一些高端技术的国家。世界上主要的钻机生产厂家集中在美国，并形成了在世界范围内的垄断，其生产的钻机为世界上绝大部分开采石油的国家所引进，是现今石油机械动力中得到应用最多的、品种最全的、系统最完善以及功率相对较大的石油机械动力设备，我国就进口有美国公司八十年代生产的当时最为先进的石油钻机电气系统。

3.2 国内石油钻机电气传动系统的研究成果

我国建国以前以及建国之初都被国外诸多专家断定为没有石油资源的资源贫乏国家，但是经过国内专家学者的不懈努力，最终在我国境内发现了大量的油气资源，这也与石油钻井技术的进步分不开的。早在上世纪70年代中后期，随着我国石油开采行业如火如荼地展开，我们国家就投入了大量的人力物力在石油钻机电气传动系统的研发上，为了能更好地适应国内的地质条件，我们以引进的国外的先进的钻机技术为基础，经过多次试验，研发了属于中国专利的新型石油钻机电气传动系统，帮助我国在石油开采领域有了飞跃性的发展，各项技术也都有了突破性的进展。而我国独立研发的各种型号的钻机被应用于我国各种地质条件的油田中，经过实践和时间的考验，这些钻机的性能和安全性都得到了有力的验证，并得到国内外专家的一致的高度评价，一度超越世界最高水平，引领全球钻机科技，成为国际先进技术的带头者，将我国石油钻机电气传动系统推向一个崭新的高度[4]。

4 钻机电气传动系统的最新发展

钻机电气传动系统的革新在上世纪末期便随着石油资源在世界

各国领域中地位的愈加重要而受到广泛的关注，虽然技术在不断革新，但是实际开采难度也在不断上升，国外的研究方向主要集中在石油开采钻机型式和控制系统两个方面，将节约原材料和钻井成本作为努力的方向。而提高油田产量和油田采收率、延长产油时长和油田使用寿命等则是革新钻机系统的最终目标，以达到提高经济效益的目的。

另外，因为石油勘探和开采是一项综合性的系统工程，钻井过程中涉及到的数据很变量很多，情况十分复杂，并非单凭个人经验和能力可以完成操作的。因此，石油钻机电气传动系统将向着自动化、智能化、信息化方向发展，将各种技术要求和操作规范、标准，以及技术人员结合专家总结出来的经验者注意事项的信息录入信息

系统进行识别，从而达到电气系统智能化的运算和操作[5]。

5 结语

时代在发展，科学技术在进步，面对日新月异的科技，各项技术都在不断地变革以适应时代的变化和要求，石油及周边技术作为工艺复杂和高端技术产品，一直走在科学技术的最前沿。最初的石油钻机是机械驱动，经过技术的不断发展，电力电子器件也随之逐渐成熟，机械驱动的石油钻机渐渐地被电力驱动所代替。

参考文献：

[1]王代华.石油钻机电驱动系统进展[j].电气传动自动化，2007，19（4）：8-11.

[2]兰州石油化工机器总厂，天水电气传动研究所，塔里木石油勘探开发指挥部.国家重大技术装备科技攻关项目zj60ds6000米电驱动沙漠钻机工业性试验报告[r].2008.

[3]张阳春，杨志康，郭东.国内外石油钻采设备技术水平分析[m].石油工业出版社，2011.

[4]塔里木石油勘探开发指挥部装备处.电动钻机电气控制系统[m].西安：西北工业大学出版社，2009.

[5]天水电气传动研究所，兰州石油化工机器总厂.zj45d4500米陆地钻机工业性运行报告[r]，2009.