CN206942677U - 一种飞轮储能网电自走式修井机 - Google Patents

Abstract

涉及到油气田修井设备的一种飞轮储能网电自走式修井机，其专用自走底盘上分别安装有取力器、发电机、网电接入插口、柴油发动机、发电机、多挡齿轮变速绞车、飞轮储能装置、电能管理装置、司钻控制房和井架总成，本实用新型以网电、柴油发动机驱动发电机作为综合动力来源，即解决了井场网电容量对修井机作业范围的限制，又降低了成本，飞轮储能装置储存作业间隙发出的电能，在大功率提升管柱时释放，弥补功率波动，又能将管柱下放的释放的能量转化为电能加以利用，大大降低了成本，且修井机一体化运输，安装拆卸方便，转场效率高。

Description

一种飞轮储能网电自走式修井机

技术领域

本实用新型涉及到油气井在修井过程中使用的一种新型电动储能修井机，具体涉及一种飞轮储能网电自走式修井机。

背景技术

目前，国内电动自走式修井机采用在二类底盘或专用底盘上安装修井装置的方式，为保障移运性能，还配置了提供整车行走动力的发动机和传动箱。该发动机和传动箱在修井作业时并不使用，且占用了较大购置成本。

电动修井机的电能来源一般有网电或自行发电两种。若单纯使用网电修井，修井机的作业能力由于受到井场电网的容量限制，作业范围有很大的局限性，在一定程度上制约了电动修井机的应用；若自行发电，由于受底盘车台面安装空间限制，发电机组无法安装在修井机本体上，需要独立成撬、单独运输，在作业准备时，发电机组与电控房的连接电缆需要大量的安装、拆卸，既增加了工作量，也增加了运输难度，影响了修井队整体的机动性。

目前国内电驱动修井机的动力传动基本是链条传动配置。但链条传动存在不适合绞车频繁进行正、反转切换，造成能量回收困难的缺点。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种飞轮储能网电自走式修井机，包括专用自走底盘、取力器、发电机、网电接入插口、多档齿轮变速绞车、飞轮储能装置、电能管理装置、司钻控制房等。修井机转场移运时，所有部件一体化运输，不需要拆卸各部件之间的管线及电缆。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种飞轮储能网电自走式修井机，包括专用自走底盘1、取力器7、多挡齿轮变速绞车5、飞轮储能装置11、电能管理装置8、司钻控制房6、柴油发动机2、柴油罐4、发电机10、网电接入插口9，专用自走底盘1上连有取力器7、发电机10、多挡齿轮变速绞车5、飞轮储能装置11、网电接入插口9、司钻控制房6、井架总成19，其特征在于：专用自走底盘1驾驶室下方装有柴油发动机2，柴油罐4装于专用自走底盘1主横梁左侧，并通过管线与柴油发动机2连接，柴油发动机2通过联轴器13、取力器7连接发电机10，飞轮储能装置11、电能管理装置8分别在发电机10两侧，电能管理装置8输入端通过电缆与发电机10、飞轮储能装置11连接，输出端与电机14连接，司钻控制房6与井架总成19分别连在专用自走底盘1的后部，与控制电缆连接的控制单元在司钻控制房6内。

多挡齿轮变速绞车5由电机14、联轴器13、多挡齿轮变速箱12、主滚筒15及辅助刹车16组成，电机14输出端通过联轴器13与多挡齿轮变速箱12输入轴连接，多挡齿轮变速箱12输出轴与主滚筒15中轴共为一体，主滚筒15中轴另一端与辅助刹车16连接。

钢丝绳17的一端连接在主滚筒15上，另一端通过井架总成19顶上的天车连接在游车大钩18上，管柱20连接在游车大钩18上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1. 发电机由底盘发动机取力，随修井机主机一体化运输，无需拆卸，转场移运效率高。

2. 修井机以网电、底盘驱动发电机作为综合动力来源，既解决了井场网电容量对修井机的作业范围的限制，又将低成本网电全部利用。

3. 飞轮储能装置，储存作业间隙发电机发出的电能，在大功率提升管柱时释放，弥补功率波动，避免能量浪费。

4. 可将油管柱下放释放出来的部分位能转化为电能并加以利用，大大降低了修井作业成本。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为多档齿轮变速绞车结构示意图；

图4为本实用新型工作状态图。

具体实施方式

下面结合附图1-4进一步说明本实用新型的具体实施方式。

参见图1-2：在专用自走底盘1上安装取力器7、发电机10、多档齿轮变速绞车5、飞轮储能装置11、电能管理装置8、司钻控制房6等部件。专用自走式底盘1驾驶室下方安装柴油发动机2，柴油罐4通过支架挂装于专用自走底盘1主纵梁左侧，通过管线与柴油发动机2连接，为其提供燃料；柴油发动机2通过联轴器13、取力器7连接发电机10，并固定于两主纵梁中间，取力器7可实现行走、作业动力切换，行走时挂合底盘驱动轴，作业时挂合发电机10；飞轮储能装置11、电能管理装置8分别安装于车台面上发电机10两侧，纵向平行布置；司钻控制房6安装于专用自走底盘1后部左侧；电能管理装置8输入端通过电缆与发电机10、飞轮储能装置11连接，输出端连接电机14，其控制单元安装于司钻控制房6内，由控制电缆连接。

图3中：多档齿轮变速绞车5由电机14、联轴器13、多档齿轮变速箱12、主滚筒15及辅助刹车16组成，电机14输出轴通过联轴器13与多档齿轮变速箱12输入轴连接，多档齿轮变速箱12输出轴与主滚筒15中轴共为一体，主滚筒15中轴另一端与辅助刹车16相连。

图4中：钢丝绳17的一端连接在主滚筒15上，另一端通过井架总成19顶上的天车连接在游车大钩18上，管柱20连接在游车大钩18上。

井场修井作业时，井场网电通过电缆连接网电接入插口9，为修井机提供动力。起升吨位较小时，无需开启底盘柴油发动机2；起升吨位较大时，开启底盘柴油发动机2驱动发电机10，通过电能管理装置与网电并网共同为电机14提供电能。

起升管柱作业：取力器7挂合发电机10，柴油发动机2通过联轴器13带动发电机10发电。操作人员通过电能管理装置8发出提升信号，利用井场网电、发电机10、飞轮储能装置11共同为电机14提供电能，驱动其正向旋转，动力经多档变速箱12传递给主滚筒15，从而带动主滚筒15旋转。当提出一根管柱20后，电能管理装置8停止向电机14供电，辅助刹车16刹住主滚筒15。此时，在电能管理装置8控制下，飞轮储能装置11开始储存发电机10及网电提供的电能，以供提升管柱时使用，弥补井场电网容量不足。井口作业工将管柱摆放至地面，连接游车大钩18与井口内下一根管柱，进入下一个起升管柱的循环。

下放管柱作业时，操作人员控制电能管理装置8发出下放信号，管柱拉动钢丝绳17向下运动，带动主滚筒15反向旋转，经多档齿轮变速箱12带动电机14反转发电，发出的电能储存在飞轮储能装置11内；单根管柱下放完成后，电机14停止转动，井口作业工连接另一根管柱，飞轮储能装置11释放电能，驱动电机14正向旋转，将游车大钩18提升至高位置，作业工将新管柱另一端与原井口管柱连接，进入下一个下放管柱的循环。该作业过程实现了下放管柱势能回收。

Claims (3)

1.一种飞轮储能网电自走式修井机，包括专用自走底盘（1）、取力器（7）、多挡齿轮变速绞车（5）、飞轮储能装置（11）、电能管理装置（8）、司钻控制房（6）、柴油发动机（2）、柴油罐（4）、发电机（10）、网电接入插口（9），专用自走底盘（1）上连有取力器（7）、发电机（10）、多挡齿轮变速绞车（5）、飞轮储能装置（11）、网电接入插口（9）、司钻控制房（6）、井架总成（19），其特征在于：专用自走底盘（1）驾驶室下方装有柴油发动机（2），柴油罐（4）装于专用自走底盘（1）主横梁左侧，并通过管线与柴油发动机（2）连接，柴油发动机（2）通过联轴器（13）、取力器（7）连接发电机（10），飞轮储能装置（11）、电能管理装置（8）分别在发电机（10）两侧，电能管理装置（8）输入端通过电缆与发电机（10）、飞轮储能装置（11）连接，输出端与电机（14）连接，司钻控制房（6）与井架总成（19）分别连在专用自走底盘（1）的后部，与控制电缆连接的控制单元在司钻控制房（6）内。

2.根据权利要求1所述的一种飞轮储能网电自走式修井机，其特征在于：多挡齿轮变速绞车（5）由电机（14）、联轴器（13）、多挡齿轮变速箱（12）、主滚筒（15）及辅助刹车（16）组成，电机（14）输出端通过联轴器（13）与多挡齿轮变速箱（12）输入轴连接，多挡齿轮变速箱（12）输出轴与主滚筒（15）中轴共为一体，主滚筒（15）中轴另一端与辅助刹车（16）连接。

3.根据权利要求1所述的一种飞轮储能网电自走式修井机，其特征在于：钢丝绳（17）的一端连接在主滚筒（15）上，另一端通过井架总成（19）顶上的天车连接在游车大钩（18）上，管柱（20）连接在游车大钩（18）上。