70D钻机泥浆泵控制系统资料
【精品】ZJ70D钻机第三台泥浆泵技术改造方案
Z J70D钻机第三台泥浆泵技术改造方案Technical reform third mud pump of model ZJ70D rig *TAN Gang-qiang YU Ming-jian LOU Chun-quan DENG Zu-zhong(Drilling and exploring company, Sichuan Petroleum Administration, chongqing 400021,china )Abstract: When contract with drilling at abroad, the rig of electric -drive ZJ70D must had third mud pump, but many 7000m electric -drive rigs which introduced or made by our country had not third mud pump and sustain, the trouble of reform is mechanism and electric sect. effective borrow and refit top drive sustain by analyzed in theory and practice, content for the first side in technical specification, this text discuss how to reform mechanism and electric particular.Key word: third mud pump; pipeline; circuit; reform; debugZJ70D钻机第三台泥浆泵的技术改造方案*谭刚强余明建罗春泉邓祖忠（四川石油管理局钻井集团公司装备部，中国重庆邮编400021）摘要：在出国承包钻井项目中，国外对ZJ70D电动钻机提出要第三台泥浆泵，然而国内及引进的7000米钻机绝大多数都无第三台泥浆泵及接口，改装的难度在于机械和电气部分。
ZJ70-4500D20 石油钻机使用说明书
ZJ70/4500D钻机使 用 说 明 书（长城钻井公司）AZ60022-SM2003年3月ZJ70/4500D钻机使用说明书前言ZJ70/4500D钻机是宝鸡石油机械有限责任公司(宝鸡石油机械厂)根据用户的一般通用要求，按SY/T5609《石油钻机型式与基本参数》标准及有关API规范设计制造的钻机，可满足深井石油及天然气井的勘探和开发钻井的需要。
为了油田有关操作人员熟悉掌握本钻机的使用，我们特意编制了本说明书，因钻机配套内容较多，本说明书仅叙述了部分内容，未涉及到的或仅作简要介绍的配套设备或部件的结构参数和使用维护等项内容请详见各自的使用说明书。
前言 (1)1 概述 (2)1.1用途及特点 (2)1.2ZJ70/4500D钻机设计及制造符合的标准 (2)1.3钻机技术参数 (3)1.4钻机总体布置与传动简介 (4)1.5钻机主机配套系统和设备 (9)2 钻机主机部件及配套系统 (17)2.1JC70D2绞车 (17)2.2转盘驱动装置 (28)2.3TC7-450天车 (31)2.4YC-450游车 (32)2.5DG-450大钩 (33)2.6SL-450水龙头 (35)2.7JJ450/45-K5井架 (39)2.8DZ450/10.5-S底座 (42)2.9空气系统 (44)2.10仪表系统 (50)2.11井口机械化工具 (52)2.12F-1600机泵组 (53)2.13高压管汇 (54)2.14固井管汇 (57)2.15动力系统 (57)2.16电传动控制系统 (61)2.17自动送钻系统 (63)3 钻机的安装及调试 (63)3.1钻机安装前的准备工作 (63)3.2钻机基础 (63)3.3钻机的安装 (65)3.4井架、底座起升后安装的部分 (68)3.5钻机安装后的检查 (69)3.6钻机调试 (71)3.7钻机起升 (73)4 钻机的使用 (74)4.1警示 (74)4.2钻机使用注意事项 (74)4.3操作与维护保养规程 (75)5 拆卸及运输 (75)5.1钻机下放 (75)5.2钻机拆卸 (76)5.3钻机运输 (76)6 钻机外购传动零件清单 (77)6.1钻机所用轴承清单 (77)6.2钻机所用链条、皮带 (78)1 概述1.1用途及特点ZJ70D钻机是满足油田深井勘探开发钻井的一种SCR直流电传动钻机。
大港(第一套)ZJ70D钻机钻井液固相说明书
大港ZJ70D钻机钻井液固相控制系统使用说明书华北石油管理局固控装备制造配套中心（华北石油太行钻头厂）二000年十月二十日目录一、性能及用途 (1)二、技术规范 (1)三、主要设备技术参数 (1)四、流程及功能 (6)五、安装 (7)六、操作使用维护保养 (9)附：1．流程图2．平面布置图一、性能及用途ZJ70D钻机泥浆固相控制系统配备有振动筛、除气器、除砂清洁器、除泥清洁器、离心机等五级净化设备和6个泥浆罐、2个药品罐。
具有高架管路（从井口至振动筛），吸入管路、灌注管路、加重管路、絮凝管路、清水管路、中压泥浆枪管路、罐底连通管路剪切泵排出管路和暖气管路等10种管汇。
系统还配有泥浆补给装置、罐面加重漏斗、剪切泵（含加料漏斗）、灌注泵、加重泵、除砂泵、除泥泵、组合式旋流器、补给泵、搅拌器等辅助设备。
另外，还配有井场防爆电路和走道、梯子、栏杆等安全防护装置。
该系统可以满足钻7000米深井时用来贮存、配置、循环和净化钻井液的各种工艺要求。
它可以有效地除去泥浆中大于5－15μm的有害固相，保留有用固相，为钻井作业提供优质泥浆。
二、技术规范1．总容积：369.1m³2．有效容积：332.2m³3．泥浆罐基本尺寸：长×宽×高＝12000×3000×2400mm4．泥浆罐数量：6个药品罐：2个5．装机总功率：692kw6．系统安装后最大外形尺寸：长×宽×高＝57500×11500×4500mm 7．总重量：≈120吨三、主要设备技术参数1．净化设备（1）振动筛（3台）（美国）型号：DERRICK 2E48――90F－3TA功率：4kw外形尺寸：长×宽×高＝2900×1900×1600mm重量：1454kg（2）除气器（1台）型号：ZCQ1/4 处理量：4m³/min 真空度：300~340mmhg 功率：真空泵3kw 主电机15kw外形尺寸：长×宽×高＝1700×850×1400mm重量：1100kg（3）除砂清洁器（1台）型号：NCS300×2处理量：~200m³/h分离点：40~60μm 工作压力：0.2~0.4MPa振动筛功率：1.5kw 筛网面积：1×0.6=0.6m2外形尺寸：长×宽×高＝1700×1200×2027mm重量：787kg（4）组合式旋流器（1台）包括除砂器和除泥器。
厄瓜多尔191队70D-50钻机设备性能参数
70D钻机性能简介一、简介ZJ70钻机是一种最大钻深能力为7000m(22966ft)的陆地SCR直流电驱动钻机，主要用于4500～7000m深度石油、天然气的勘探开发。
其形式及基本参数符合中国石油天然气行业标准SY/T5609的规定，主要配套部件符合API有关规范的规定。
能满足钻井新工艺的要求，钻机安全可靠。
该钻机绞车、钻井泵电传动系统采用一对二控制方式，即一套SCR电控柜同时控制两台直流电机。
转盘电传动系统采用一对二控制方式，即一套SCR电控柜同时控制一台直流电机。
绞车由两台直流电机通过链条传动驱动主滚筒和猫头轴，转盘由一台直流电机通过两档一级减速链条箱驱动，泥浆泵由两台直流电机通过窄V带驱动。
ZJ70D钻机技术和结构特点1、采用AC-SCR-DC一对二全数控电传动动力系统，绞车、转盘和泥浆泵可实现无级调速，获得良好的钻井特性。
启动平稳、传动效率高、负荷能自动均衡分配。
2、采用模块化设计，多种组合方式，增强了钻机通用性和互换性。
总体布置整齐、协调，设备模块少，搬家拆装方便，满足钻机快速移运的要求。
外钻台面上的设备、井架和底座低位安装，依靠绞车动力整体起升，方便安装并节省吊装设备。
3、绞车设计了4个机械档，与直流电机配合，有较宽的调速范围。
主刹车为液压盘式刹车，操纵控制简单、方便、省力，使钻井作业安全、可靠。
4、转盘采用独立驱动方式，使钻机的机动性提高，转盘驱动箱设两档，可满足不同工况的需求，提高钻井效率。
链条箱沉在钻台面下，钻台面平整、开阔、方便作业。
采用万向轴联接，安装时不需要严格更正。
5、该钻机的所有控制手柄、刹把、指重表等钻井仪表，均集中布置在司钻控制房内，便于司钻操作和观察。
6、电控系统采用国际上先进的可控硅整流控制技术，控制简单、方便、可靠。
7、采用先进的电子防碰装置和防碰过圈阀、重锤式防碰阀等组成防碰网络，可有效地防止上碰天车、下砸转盘事故的发生。
8、采用了高效泥浆固控系统，固控设备和系统流程能满足不同的钻井工艺技术要求，系统搬家方便、罐面平整、干净、整洁。
双语-ZJ70D净化系统说明书
ZJ70D钻机泥浆净化系统使用说明书北京华油鼎立节能科技发展有限公司目录一、概述二、技术规范三、主要设备技术性能参数四、流程及操作五、安装六、维护保养一、概述ZJ70D钻井液循环系统是ZJ70D钻机的一个重要组成部分。
它的作用是：配制、储备泥浆，清除从井底返出泥浆中所含的固体颗粒，以保持将低固相、性能符合钻井工艺要求的性能优良的泥浆，供给泥浆泵，注入井内，从而提高钻井速度，保证井深质量，减少机械磨损，降低钻井成本，减少井下事故的发生。
本系统平面布置如图1所示。
主要有振动筛罐、中间过渡储备罐、混浆吸入罐、、振动筛、除砂器、除泥器、真空除气器、混浆器、泥浆枪、搅拌器、走道、护栏、管汇和联结电缆系统等部分组成。
其中，两台振动筛与除砂器、除泥器、真空除气器放置在振动筛罐上，二台75KW 除砂泵安装在振动筛罐罐后端头，负责为除砂器、除泥器、真空除气器供料和提供动力;两台混浆泵、二台混浆器、一台剪切泵组合放置在混浆罐后端头，形成一个泥浆配制罐。
本系统各部分的联结是采用伸缩节、胶圈由壬、钢管或橡胶管连接。
对安装找正要求很低，各部分走道、梯子、护栏可以由泥浆罐本身携带，拆装、搬运极为方便。
二、技术规范1、泥浆系统总容积：420bbls2、泥浆系统有效容积：400bbls3、清水有效容积：109bbls4、泥浆枪管线压力：≤0.1MPa5、清水管线压力：≤0.1MPa6、7、动力系统额定功率：≈725KW8、动力系统额定电压、频率：380V/50HZ9、照明系统额定功率：≈15KW10、照明系统额定电压、频率：220V/50HZ三、主要设备技术性能参数1、泥浆罐、清水罐技术性能参数见下表：2、振动筛（1）型号：FLO—CLEANER2000（3—PANEL）（2）振动轨迹：直线（3）激振频率：29Hz（4）抛掷角：50°（5）功率：2×2.5HP （6）筛网面积： 2.3m2（7）筛网目数：84、140、175、210、250 （8）处理量：210目、1.25g/cm3的泥浆：33L/S （9）筛板可调角度：－1°～5°（10）外形尺寸：2702mm（长）×1911mm（宽）×1610mm（高）（11）重量：1995.8 Kg3、清洁器（1）型号：FLO—CLEANER2000（3—PANEL）WITH CONES （2）旋流器公称直径：200、100 （3）旋流器个数：2、16 （4）处理量：90～160m3（5）临界粒度：40～110μm、20～43μm （6）工作压力：0.1～0.3MPa （7）外形尺寸：3200（长）×2032（宽）×2700（高）（8）重量：3084Kg振动筛参数同上。
ZJ70LD钻机设备操作维护保养规程
ZJ70LD钻机设备操作维护保养规程目录1、井架和底座2、190系列柴油机的使用与维护保养3、200－400KW VOLVO 柴油机发电机组操作规程4、VFD及直流电器设备操作使用与维护保养5、绞车操作使用与维护保养6、液压盘式盘刹操作保养规程7、链条传动箱安装、操作、维护与保养8、天车、游车的操作使用与维护保养9、大钩的操作使用与维护保养10、水龙头的操作使用与维护保养11、转盘的操作使用与维护保养12、泥浆泵的操作使用与维护保养13、振动筛的操作使用与维护保养14、除砂（泥）清洁器的操作使用与维护保养15、除气器的操作使用与维护保养ZJ70LD型钻机是一部机械传动和电力传动相结合的复合型新型钻机，它可以实现机电功能互补，即：在机械有故障的时候，电力部分可以在短时间内代替机械原有的功能，进行钻进作业；在电力有故障的时候，机械部分可以进行起下钻作业，这样就大大降低了卡钻等钻井工程事故的发生。
这样一部新型钻机，有必要对其操作和保养进行规范和说明，为此，现在将该钻机的操作保养规程制定发表如下：井架和底座一、安装井架及底座1.1、底座安装前，必须按图纸尺寸划好左右基座安装外边线，最好让吊车司机能看见划线。
1.2、底座安装程序：1.先将一个左基座或者右基座，安放到划线位置；2.安装左右基座中间定位十字框架和撑杆；3.然后安装连接另一个右基座或者左基座，完成整部钻机定位，并检验一下划线是否正确；4.接下来安装上下基座中间的撑杆；5.安装上基座以及转盘大梁、钻杆台、钻台面、钻台偏房和后面的气瓶装置等；6.安装绞车，等待起井架完后再安其它部件。
1.3、基座安好后要检查与基础面是否有缝隙，有，则要塞垫铁板。
1.4、井架安装时左右两个井架矮支架，必须在同一水平面上，误差不得超过30mm，以免销孔错位太多，不好安装。
1.5、销孔错位太多时，严禁强拉硬拽，必须找明原因，调整井架水平高差或垂直度。
1.6、井架上的所有销子和别针（横销例外），必须屁股朝天车上方，尖头朝底座下方穿插，防止别针脱落或剪断后，销子从井架上掉下来，造成重大事故。
70D井队电控系统司钻台操作说明
70D井队电控系统司钻台操作说明1.HMI画面【以下画面为原50D画面，具体以70D为参考】2. 司钻台a)工况选择开关操作多位选择开关【工况选择开关】可以选择相对应的工况，一共六种工况选择参考支配开关。
根据司钻操作人员的习惯，设备运行前必须先选择好【工况选择开关】的档位，设备一旦开始运行，是不允许再调整此开关的。
当开关选择某个档位时，HMI画面上的钻井画面与之相对应的开关档位会有所显示，即当前档位已经被选择。
b)仪表司钻台的上的仪表共有5个：【1#泥浆泵泵冲】、【2#泥浆泵泵冲】、【3#泥浆泵泵冲】、【转盘转速】、【转盘扭矩】，这5个仪表均显示的是操作速度给定手轮或扭矩手轮的给定值，不是实际值，司钻操作人员在操作手轮时的给定值可以从表上读出。
c)指示灯司钻台上的指示灯共有11个：【发电机1在线】、【发电机2在线】、【发电机3在线】、【发电机4在线】、【综合故障】、【断电报警】、【断电报警】、【SCR1运行】、【SCR2运行】、【SCR3运行】、【SCR4运行】、【SCR5运行】这11个指示灯分别是设备运行情况的状态显示，当指示灯长亮或长灭时表明该指示灯所对应名称的设备处于运行、停止或是故障状态，可以很醒目的给司钻操作人员以提示。
d)操作元件i.旋钮/按钮1.【发电机急停】（蘑菇头按钮）顾名思义是停止发电机系统的，此按钮按下后可以通过在司钻台操作停止发电机，可以说整个井场的用电设备在此按钮按下后将会断电，当按钮被拔起后，发电机不会自动启动，所有设备需要重新上电，并重新恢复操作，注：非特殊情况严禁司钻操作人员按下此按钮。
2.【系统急停】（蘑菇头按钮）该按钮按下后可以停止所有的SCR整流装置，不管当时该设备处于运行还是停止状态，一旦该按钮按下后所有SCR装置的启动脉冲将被封锁，所有主电机设备（绞车、转盘、泥浆泵）将都不能运行，注：设备运行时按下该按钮，设备瞬间会停止，拔起时设备会自动运行，所以一旦按下该按钮，切记一定要将相对应的设备启/停旋钮旋至“停止”位置；非特殊情况严禁司钻操作人员按下此按钮，因为设备在大负载时突然停止，对系统和机械件的损伤较大，谨慎操作。
ZJ70D型电动钻机配套标准
6 3 2 1 1 1 1 1
11
提升短节 631 731 8 1/2" 9 5/8"
12
钻头盒子 12 1/4" 17 1/2"
类 序 别 号
13 14
名称
钻杆钩子 方瓦吊臂
规格型号
技术参数
数量
2 1
推荐 ★
备注
411 4A1 15 提丝 631 731 16 17 1 2 3 4 打 捞 工 具 5 6 7 8 9 10 11 钻具防溅阀 垫叉 倒划眼工具 地面震击器 卡瓦打捞筒 卡瓦打捞筒 卡瓦打捞筒 随钻震击器 随钻震击器 磨鞋 磨鞋 磁铁打捞器 磁铁打捞器 5” φ 127mm φ 178mm φ 200螺旋 φ 203螺旋 φ 273螺旋 φ 159机械式 φ 203机械式 φ 200凹底 φ 290凹底 φ 290 φ 200 L60KN.m 300--400KN
2台 2台
宝石厂 DERRICK
3 循 环 系 统 4 5 6 7 8 9 10 1
除砂除泥清洁器 离心机 搅拌器 循环罐 除气器 液气分离器 剪切泵 高压管汇 压风机
漏斗尺寸*数量：12"*2;处理量： DERRICK FLO800GPM;漏斗尺寸*数量：5"*16;处理 LINE2000/CONES 量：800GPM LW450X842N NJ-7.5 13000*3000*2500 ZCQ 1/4 YFQ-800 WJQ5”X6” 处理量：40 m /h 叶片直径：600mm 总容量：400m ;1#罐53m ;2#、3#罐71 m3;4#、5#罐57 m3 排量：1000GPM;功率：11KW 处理量：气体3700m3/h,液体120m3/h; 工作压力：0.9MPa 155 m3/h 额定压力：35MPa（5000Psi） 螺杆压风机 电动1台;排量：117cfm 3GEH & SCR BAYS-962 JOB#5717 AMPS AC1800 AMPD PC;变压器： 200KVA*3,37.5KVA*2,25KVA*1 共7节
ZJ70LDB钻机说明书-宝鸡
ZJ70LDB钻机说明书-宝鸡ZJ70/4500LDB钻机使用说明书AZ70026-00SM中原石油勘探局钻采设备厂20XX年11月目录 1．前言 2．基本参数 3．成套范围 4．结构说明5．钻机工作特性 6．安装与试运转 7．操作与使用8．检查、保养与故障排除 9．钻机润滑油品一览表10．部件使用说明书明细表附：ZJ70/4500LDB钻机总图二张ZJ70/4500LDB钻机基础图一张1、前言ZJ70/4500LDB钻机是我厂在ZJ70/4500L、ZJ70/4500LD 钻机的基础上设计生产的复合传动钻机。
该钻机不仅有交流变频钻机的优点，而且也具有备价格低廉地机械传动钻机优势。
可用于油田油气水井的勘探开发，适用7000米井深作业。
该钻机即可满足各油田对新型7000钻机的需要。
本钻机与在用的同档次钻机相比具有如下一些特点：钻机整机性能满足科学钻井工艺的要求。
即旋转钻进工况具有大的速度范围和圈套的扭矩范围。
绞车提升具有大的提升范围；循环作业具有较大的泥浆水马力和高的泵压。
模块式总体传动局以满足能快速拆卸或安装、检修、调整、检查、运输方便等。
总体传动基本型式为三机双泵，三台柴油机液力偶合正车减速箱，链条并车传动，整体链条并车传动箱低位绞车，转盘采用交流变频电机独立驱动。
为便于提高安装和拆卸工作效率，钻机各模块底座之间连接采用搭扣式快速拆装结构或端面定位螺栓连接型式。
各模块之间动力传递，为为便于拆装和不需要严格的对正要求，均采用万向轴传递动力。
于设计结构处理上各传动部件采用了集中到八大模块上布置，故钻机搬迁载车次减少，提高了搬迁速度。
于采用了低位绞车，即解决了以往钻机绞车上高钻台困难及没有安全感的问题，又增大了钻台有效利用面积。
转盘采用交流变频电机独立驱动，不仅解决了以往钻机传动上钻台的困难，而且具备了交流变频钻机转盘独立驱动的特性。
转盘Ⅰ当无级调速。
针对在用钻机开式爬坡链传动及对接式并车链条箱存在链条安装质量难以保证而设计采用了整体加工的链条并车传动箱和整体绞车输入链条箱，提高了链条安装质量。
ZJ70D钻机固控系统说明书(肯尼亚)
一、安全事项1.安全预防2.安全标记和警示3.注意事项①安全规定1）各岗位工作人员必须经过培训持证上岗；2）操作人员要懂设备的操作、保养和安全规程并明白相关的注意事项；3）操作人员要具备良好的身体状况，身体不适时，不得上岗。
②安全装臵1）所有电器设备、照明器具及输电线路具备防火、防爆功能；2）保护装臵要拧紧、完好、有效；3）正确使用安全装臵：护栏、梯子等；4）不准随意拆卸安全装臵。
③个人保护用品1）操作系统设备时必须佩带劳保；2）劳保产品的防护性能要达到防护要求。
二、固控系统说明1.固控系统简介ZJ70D钻机固控系统配备有振动筛、真空除气器、钻井液清洁器等四级净化装臵以及6个钻井液罐、1个冷却水罐、1个组合补给罐、1个泥浆冷却罐。
具有高架管路（从井口至振动筛），钻井泵抽吸管路、加重泵抽吸及排出管路、清水管路、中压钻井液泥浆枪管路、罐底连通管路等各种管汇。
系统还配有钻井液补给系统、加重漏斗、加重泵、除砂供液泵、除泥供液泵、补给泵、搅拌器等辅助设备。
另外，还配有走道、梯子、栏杆等安全防护装臵。
本套固控系统能够保证泥浆的净化、循环、配制、加重和储备等工作顺利进行，还具备增强了钻井液净化系统的固相控制能力，能满足7000ｍ钻井工艺的要求。
2.固控系统组成与结构特点本套固控系统由6个钻井液罐组成，总容积为380立方米3。
固控系统配四级净化装臵，配1台三联振动筛、1台真空除气器、1台钻井液清洁器及砂泵、混合加重装臵等。
本套固控系统的设计符合总体设计要求、钻机平面布臵和标准的钻井液处理工艺流程，钻井液调配方便，拆装移运简便快捷。
整个固控系统具有以下结构特点：（1）具有比较先进的工艺流程（2）各种设备阀门操作简单方便3.系统技术参数及设备技术参数（1）系统技术参数①总容积： 380m3；②总有效容积： 300m3；③泥浆罐数量：主罐6个，组合补给罐1个，冷却水罐1个，泥浆冷却罐1个；④系统设计最大处理量为 360 m3/h ；⑤钻井液配臵能力为 400m3/h；⑥适用钻井液密度 <2.5×103㎏/m3；⑦水管线额定工作压力： 0.6MPa；⑧中压泥浆枪管线额定工作压力： 6.4MPa；⑨工作环境温度： -18℃-+55℃；⑩装机总功率： 620KW；○11各主要管线规格：井口溢流管 DN300(12")罐间泥浆槽连通管 DN300(12")罐间底连通管 DN250(10")钻井泵吸入管 DN300(12")泥浆枪管线连通管 DN80(3")清水管线连通胶管 DN80(3")（2）系统主要配套设备性能参数（见表1）（3）钻井液罐参数及设备布臵①钻井液罐参数（见表2）②钻井液罐设备布臵（见平面布臵图）设备性能参数表（表1）钻井液罐技术参数表（表2）4.固控系统原理与工艺流程1)原理：配制好的泥浆在钻井泵的作用下进入井底并携带钻屑返回地面，经过井口接管和分配器进入振动筛，经过振动筛、真空除气器、钻井液清洁器器，完成钻井液的四级净化。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
70D钻机直流电机控制系统稳定性影响因素研究秦绍印1，朱红蕾2，乔卫 31河南南阳油田钻井公司，4731322河南南阳油田钻井公司，4731323河南南阳油田钻井公司，473132摘要：本文介绍的是70D电动钻机直流控制系统稳定性的影响因素。
全篇是以我钻井队新增泥浆泵控制线路改造为主线，依次从司控房手轮给定信号干扰、PLC程序设计的稳定性、直流驱动控制系统的稳定性以及通讯电缆干扰这几个方面来进行详细的论述。
关键词：手轮给定、PLC程序、直流模块、通讯电缆Abstract:This text introduces the influencing factors of the 70D electric rig DC control system stability。
The whole text is my drilling team the newly increased mud pump control circuits reform as the main line，followed by the hand throttle wheel signal interference of the driller's console、the stability of the PLC program design、the stability of the DC driving control system and communication cable interference ，these aspects are discussed in detail。
Key words：the hand throttle wheel、PLC program 、DC module 、communication cable 1.引言目前，国内70D电动钻机的泥浆泵、绞车、转盘等设备都是由直流电机驱动，直流电机的平稳安全运行，直接关系到井队的正常生产。
直流电机能否平稳运行又取决于其控制系统的稳定性，其控制系统一般包括司钻控制箱、PLC控制系统和直流控制柜3个部分。
井队司钻通过操作控制箱上的旋钮和手轮，就能够远程控制各直流电机的启停和运转速度，以完成各种工况。
在实际工作中有时会遇见直流电机控制不稳定，转速不稳定，出现转速不能精确控制的问题。
下面我结合一次泥浆泵控制线路改造的经过，分析一下直流电机控制系统稳定性的影响因素。
我钻井队有一部70D电动钻机，2001年投入运行，属于10年前的早期电动钻机，其直流电控房的指配功能能够驱动2台泥浆泵﹑一台直流顶驱和一台绞车，随着钻井技术和工艺的发展，直流顶驱已经被淘汰，更换为了交流变频顶驱，它由单独的一套交流变频装置对其驱动；现在在正常的钻井生产过程中需要2台泥浆泵同时进行工作，显然2台泥浆泵的配置已经不能够满足钻井生产的需要，一旦其中一台泥浆泵出现问题需要维修，就会直接影响到生产的进度，造成停等，并且现在甲方都要求井队配置3台泥浆泵来确保正常生产。
于是我们经过认真考虑决定，在原有直流顶驱控制系统的基础上，对直流电机控制线路进行改造，使电控房实现3台泥浆泵的指配能力，保证一台泥浆泵的备用，减少因泥浆泵维修所造成的停等时间。
该直流控制系统指配关系如图1-1所示图1-1 直流系统指配关系图线路改造的基本思路是利用原有直流顶驱的指配控制线路控制新增加的泥浆泵。
改造的内容包括司钻控制台线路调整、直流控制房内接触器的配套更换、PLC控制程序的调整等几个方面。
前期通过一系列的改造后，整个直流控制系统已基本实现了3台泥浆泵的指配，但是在新增直流电机运转的过程中出现电机控制不稳定，直流电机运转速度不能精确控制的问题，特别是在顶驱系统工作和重负荷工况下，电机转速不稳定的现象更加显著，随后我们在实践的过程中不断的摸索，逐渐的使控制系统得到完善，最终使得改造成功，实现了新增泥浆泵的精确控制。
以下是我根据改造的整个过程从司控房手轮给定信号干扰、PLC程序设计的稳定性（斜坡控制）、直流模块的稳定性（双闭环控制系统）、通讯电缆干扰等几个方面进行分析直流电机控制系统稳定性影响因素的过程。
2.司控房手轮给定信号的稳定司钻通过司控房内的直流系统控制箱，来指配各泥浆泵的直流电机，并控制电机运转速度。
速度给定手轮将设定的速度给定电位送入PLC的模拟量输入模块，此速度给定信号通过PLC的信号传输，送至直流模块的速度给定接口，从而控制可控硅的触发，最终控制调节泥浆泵的速度和转矩。
所以，手轮给定信号的稳定是泥浆泵转速和扭矩控制的第一个环节，也是经常出问题的环节。
在实际工作中，手轮给定信号不稳定常遇见有三种情况。
第一种是由于手轮使用频繁，手轮给定电位器会经常出现电位器断丝，电位器表面积碳过多等情况，这些情况都会导致速度控制不稳定，速度控制发生跳越等问题，给正常的生产带来额外的风险。
所以给定电位器需要定期检查和清洁，以确保给定信号的稳定。
第二种情况是给定信号基准电压的故障。
泥浆泵和绞车给定电位器其信号源来自一块电源板，此电源板通过几只稳压二极管，向给定手轮提供0-（+10V）和0-（-8.2V）基准电压，如果基准电压出现偏移或者不稳定，则给定电位器的输出也变得不稳定。
这种情况比较容易排除，通过测量稳压管两测电压，就可以准确找到问题所在。
第三种情况比较隐蔽，也是这次改造中遇到的情况，即给定信号受到外部的干扰，使给定信号输出不稳定。
图2-1图2-2如图2-1和图2-2所示，0-（+10V）和0-（-8.2V）这两种给定信号电源的在PC01 板上的电路不同， +10V电源由PC01板上的两只10V的稳压管提供，其+24V电源取自司钻控制箱内的PLC电源，其0V基准电位也与PLC的0V共地；-8.2V电源由PC01板的一只8.2v 的稳压管提供，其-14V和0V电源通过控制电缆直接取自SCR房。
由于线路上的差异，造成了给定信号0-（-8.2V）很容易受到干扰。
以本次线路改造为例。
如图2-2，为增加一台泥浆泵的控制线路，我们利用原有的直流顶驱给定电路，在原有线路的基础上进行一些短接和断开的工作，很方便的实现了用原有直流顶驱控制手轮控制新增泥浆泵的目的。
但是在改造完成后，就出现了泥浆泵转速不平稳，在顶驱等强干扰源设备运转时，泥浆泵会出现停转现象。
经过仔细测量后发现，手轮给定的0V电位受到了强烈的干扰，这就导致手轮给定电位器的0-（-8.2V）在送入PLC时电位发生了较大的偏移，经过PLC送到直流模块的给定信号也相应发生了较大的偏移，泥浆泵出现运转不平稳。
找到问题后，我们对0V电位进行了屏蔽和改接的办法，另外单独增加了SCR房和司控房0V电位的连接线，取得了良好的效果，解决了干扰问题。
3.PLC程序设计的稳定性修改（斜坡控制）电动钻机的控制系统中主控制单元采用可编程控制器，减少了司钻台与电控房之间控制电缆的数量，采用现场总线方式传输数据，可以有效避免外界干扰。
在PLC的程序设计中泥浆泵的给定都按渐变规律编程，而不是模拟电位器信号的输出，这样做的优点在于当电位器信号输出发生突变时，PLC的信号输出保持渐变，有利于泥浆泵转速和扭矩的平稳控制。
但绞车和直流顶驱的给定没有按渐变规律编程。
在这次增加泥浆泵控制线路的改造中，为了保持新增泥浆泵运行的稳定性，我们对PLC 的程序也做出了一些调整，特别是注意在原有直流顶驱给定程序中增加了渐变功能块。
通过对PLC程序的分析和比对，我们先绘制了PLC程序功能块表图3-1和地址表图3-2如下：OB1 主程序FC10 泥浆泵1使能数字量输入输出FC11 泥浆泵2使能数字量输入输出FC12 泥浆泵3（TD)使能数字量输入输出FC13 绞车使能数字量输入输出FC14 RT/TD使能改为泥浆泵3使能FC15 直流给定输入模拟量输入FC16 直流给定输出模拟量输出FC17 司控房各指示灯控制数字量FC20 斜坡功能块泥浆泵启动停止电流实现渐变FC21 限幅功能块泥浆泵给定调用FC22 绞车转盘给定调用FC25 指配功能块数字量FC26 触摸屏模拟量输入模拟量FC27 报警信号控制数字量FC40-56 触摸屏输入数字量图3-1PLC模拟量输出地址表如下：功能硬件输入端口地址MP1给定RR1/8-02 PIW272RR1/8-03MP2给定RR1/8-04 PIW274RR1/8-05DW给定RR1/8-06 PIW276RR1/8-07DW脚踏给定RR1/8-14 PIW282RR1/8-15TD给定（MP3）RR1/8-08 PIW278RR1/8-09MP1给定输出CR1/5-03 PQW256CR1/5-07 PQW258MP2给定输出CR1/5-11 PQW260CR1/5-15 PQW262DW给定输出CR1/6-03 PQW264CR1/6-11 PQW268DW脚踏给定输出CR1/6-07 PQW272CR1/6-15 PQW276TD（mp3)给定输出CR1/7-03 PQW272CR1/7-11 PQW276CR1/8-03 PQW280图3-2通过仔细检查PLC程序，我们发现原有直流顶驱的给定程序与泥浆泵给定程序的不同主要是直流顶驱（新增泥浆泵控制）给定程序中缺少功能块F20，在PLC程序中功能块F20的作用主要是实现给定信号的渐变，所以在完成泥浆泵控制线路的改造后，我们在新增泥浆泵给定PLC程序中增加了功能块F20，具体过程如下：在PLC程序中新增泥浆泵输入为模拟量PIW278，经过功能块MUL_1输出中间量MW74，这个中间量输入限幅功能块FC21，输出中间量MW68。
功能块FC21后，输出中间量MW90最终中间量MW90控制模拟输出量PQW276，实现了给定信号在PLC程序内部的斜坡控制，增强了泥浆泵控制信号的稳定性，确保泥浆泵的稳定运转。
4.直流驱动控制系统稳定性的分析电动钻机直流驱动控制系统的功能就是控制晶闸管元件，将三相交流电源整流成连续可调的直流电源，供给直流电动机，从而控制调节直流电动机的转速和转矩。
由于直流驱动控制系统是否能够稳定运行，直接影响到直流电动机的工作状况，所以我们这次改造泥浆泵时作为重中之重，做了大量的工作，主要从以下三个方面来着手分析，以提高直流驱动控制系统的稳定性。
4.1晶闸管整流桥整流装置为6只晶闸管元件组成的三相全控整流桥，它是直流控制系统的核心。
在泥浆泵运转的过程中，尤其是在高泵压的工况中，直流电动机的电流达到1400A以上时，晶闸管整流桥极易出现故障，导致直流电动机不能稳定工作。
在实际的运转过程中，常会遇见以下三种情况影响晶闸管整流桥的稳定运行。
4.1.1保护晶闸管的熔断器质量出问题。
在正常的情况下，当整流桥出现过电流时，安装在桥上方母线上的熔断器会对后面的晶闸管进行熔断保护，通过熔断器上的柱塞挤压连杆，一方面致使同直流控制柜断路器欠压线圈相串联的微动开关断开，断路器跳闸，整流桥不再工作；另一方面致使与晶闸管控制电路相连的微动开关闭合，用于提供报警信号。