[發明專利]網電動力修井機儲能控制系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201710235871.5
• 申請日: 2017-04-12
• 公開（公告）號: CN106972610B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 黃繼慶;史永慶;林文華;曲永哲;王建才;張慶軍;聶永晉;苑成波;吳開磊;劉世峰
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34;E21B19/00
• 代理公司: 北京市恒有知識產權代理事務所(普通合伙) 11576
• 代理人: 任海奇

1.一種網電動力修井機儲能控制系統，包括井場電網、井場變壓器，井場電網輸送的高壓電經井場變壓器后，接入修井機，其特征是：

所述井場電網（1）、井場變壓器（2）、動力系統（3）、作業工作單元（4）依次連接；

所述動力系統（3）為網電動力修井機提供旋轉動力，安裝在修井機自行底盤上；

所述作業工作單元（4）將動力系統所輸出的旋轉動力轉變為直線起下動力，用于完成網電動力修井機的起下作業，由修井機自行底盤攜帶，現場安裝后開始工作；

所述動力系統（3）包括動力控制單元（5）、儲能單元（6）、動力單元（7），其中：

所述動力控制單元（5）與井場變壓器（2）相連接，將井場電能接入；

所述動力控制單元（5）用于控制儲能單元（6）以及動力單元（7），動力單元（7）驅動作業工作單元（4）工作，從而完成修井作業。

2.根據權利要求1所述網電動力修井機儲能控制系統，其特征是：所述儲能單元（6）為能量儲存元件，具體能量形式包括電能或液壓；當動力系統（3）為電驅動形式時，儲能單元（6）是蓄電池和超級電容；當動力系統（3）為液壓驅動形式時，儲能單元（6）是液壓蓄能器。

3.一種權利要求1所述網電動力修井機儲能控制系統的控制方法，其步驟是：

步驟A，設定網電動力修井機儲能控制系統的直流側電壓的動作設定值V₀；

步驟B，將動力控制單元（5）實時監測的直流側電壓值V₁與動作設定值V₀進行比較，確定動力單元（7）是否處于工作狀態；

步驟C，當實測直流側電壓值≥動作設定值時，即：V₁≥V₀，動力單元（7）處于非工作狀態，動力控制單元（5）將自動開啟儲能單元（6）充電模式，將網電電源的能量轉入儲能單元（6）中；在儲能單元（6）充滿電之后，動力控制單元（5）自動關閉儲能單元（6）充電功能；

步驟D，當直流側電壓值＜動作設定值時，即：V₁＜V₀，動力系統（3）的動力單元（7）處于工作狀態，在動力控制單元（5）控制下，由網電電源的能量供給動力單元（7），同時監測直流側的電壓值；動力控制單元（5）將自動開啟儲能單元（6）放電模式，由網電電源和儲能單元（6）同時為動力單元（7）提供電能；

步驟E，當實測直流側電壓值≥動作設定值時，即：V₁≥V₀，動力單元（7）處于非工作狀態，動力控制單元（5）將再次自動開啟儲能單元（6）充電模式，將網電電源的能量轉入儲能單元（6）中；在儲能單元（6）充滿電之后，動力控制單元（5）自動關閉儲能單元（6）充電功能；

步驟F，充電完成后，動力控制單元（5）將自動關閉儲能單元（6）的充電功能，準備下一個工作循環；

根據修井的下放、提升、卸扣作業需求，步驟B-步驟F循環往復，直至完成修井作業，工作結束。

4.根據權利要求3所述網電動力修井機儲能控制系統的控制方法，其特征是：所述直流側電壓的動作設定值V₀根據直流側電壓確定，直流側電壓為井場標準動力電壓乘以直流側電壓系數。

5.根據權利要求4所述網電動力修井機儲能控制系統的控制方法，其特征是：當所述井場標準動力電壓為380V時，直流側電壓系數為。

6.根據權利要求5所述網電動力修井機儲能控制系統的控制方法，其特征是：所述動力單元（7）工作狀態是指修井機處于提升過程；所述動力單元（7）非工作狀態是指修井機處于下放或者是卸扣過程。

7.根據權利要求6所述網電動力修井機儲能控制系統的控制方法，其特征是：所述步驟C為修井機的下放作業過程；所述步驟D為修井機的提升作業過程；所述步驟E為修井機的卸扣和/或下放作業過程。