[實用新型]一種飛輪儲能低碳節能拖掛式修井機

有效

• 申請號: 201720648536.3
• 申請日: 2017-06-06
• 公開（公告）號: CN206942661U
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 林育森;丁國棟;李光金;陽玲;江榮海;李云祥;呂衛祥
• 申請（專利權）人: 中石化四機石油機械有限公司;中石化石油機械股份有限公司
• 主分類號: E21B7/02
• 分類號: E21B7/02;E21B19/00
• 代理公司: 荊州市技經專利事務所42219
• 代理人: 王春玲

技術領域

本實用新型涉及到一種油氣田開發設備。

背景技術

目前，國內修井機多以柴油機為動力，由柴油機帶動變速箱或變扭器來驅動絞車，實現起下管柱及修井作業。柴油機排出的硫化物、氮氧化物是PM2.5的重要污染物，當下環境污染問題備受關注，節能減排是當務之急。在國家大力倡導節能環保的背景下，修井機以天然氣等低成本清潔能源為動力已成為未來的發展趨勢。

常規修井機起升油管柱時，油管起升時間約占整個周期1/4，而卸扣、擺放單根等輔助作業時間占3/4，該段時間內柴油機處于低載荷或空載荷狀態下運行，柴油機運轉經濟性差，其耗油率高于全載荷下的耗油率，造成能量極大浪費，并且加速了設備的磨損。

現有修井機在下管柱時，存在著嚴重的能量浪費現象。油管從井下被提升到地面儲存了相當大的位能。下放油管時儲存的位能要釋放出來，現有修井機不能回收這些能量，只能靠剎車片消耗掉，既浪費了能量又造成剎車片磨損。

國內修井機多為自走式，除配置修井作業動力外，還配置了驅動底盤的發動機。該發動機在修井作業時并不使用，造成動力浪費，修井隊還需額外配備特種車輛駕駛人員。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種飛輪儲能低碳節能拖掛式修井機，它是一種解決現有修井機存在的污染大、能量浪費等問題，且能儲能的修井機。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

在修井機的拖車底盤上安裝天然氣發電機組、LNG罐、飛輪儲能裝置、電能管理裝置、多檔齒輪變速絞車、司鉆控制房和井架總成，其特征在于：天然氣發電機組與電能管理裝置安裝于拖車底盤車臺面中部，橫向平行布置；LNG罐通過支架掛裝于拖車底盤主縱梁左側，通過管線與天然氣發電機組連接，為其提供燃料；司鉆控制室安裝于拖車底盤左側中后部，井架總成安裝在拖車底盤尾部，電能管理裝置輸入端通過電纜分別與發電機、飛輪儲能裝置連接，輸出端連接多擋變速箱上的電機，由控制電纜連接的控制單元安裝于司鉆控制房內。

多檔齒輪變速絞車通過螺栓連接安裝于拖車底盤中后部，由電機、聯軸器、多擋變速箱、主滾筒及輔助剎車組成，電機輸出軸通過聯軸器與多擋變速箱輸入軸連接，多擋變速箱輸出軸與主滾筒中心軸共為一體，主滾筒中心軸另一端與輔助剎車相連。

鋼絲繩的一端與主滾筒連接，另一端經過井架總成上天車后與游車大鉤連接，游車大鉤與管柱連接。

本實用新型的有益效果：

1. 修井設備采用一體化拖車運輸，拆卸、安裝和移運效率高，減少了作業準備時間，實現多輛修井機共用一輛牽引車，減少井隊特種車輛駕駛人員。

2. 天然氣發電機組的應用可以降低燃料費約20%，同時大幅減少污染綜合物的排放，實現PM2.5零排放。

3. 修井機配置飛輪儲能裝置，儲存作業間隙發電機發出的電能，在大功率提升管柱時釋放，彌補功率波動，可使發動機始終運轉在較高效率。

4. 可將油管柱下放釋放出來的部分位能轉化為電能并加以利用，大大降低了修井作業成本。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖；

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為多擋齒輪變速絞車結構示意圖；

圖4為本實用新型工作狀態圖。

具體實施方式

下面結合附圖1-3對本實用新型作進一步說明。

圖1-2中：修井機的拖車底盤3上安裝天然氣發電機組5、LNG罐、飛輪儲能裝置4、電能管理裝置6、多擋齒輪變速絞車7、司鉆控制房8、井架總成16，天然氣發電機組5與電能管理裝置6安裝于拖車底盤3車臺面中部，橫向平行布置，LNG罐通過支架掛裝于拖車底盤3的主縱梁左側，通過管線與天然氣發電機組5連接，為其提供燃料，司鉆控制房8安裝在拖車底盤3左側中后部，井架總成16安裝于拖車底盤3的尾部，由電能管理裝置6輸入端通過電纜分別與發電機、飛輪儲能裝置4連接，輸出端連接多擋變速箱9上的電機11，其控制單元安裝于司鉆控制房8內，由控制電纜連接。

圖3中：多擋齒輪變速絞車7通過螺栓連接在拖車底盤3的中后部，由電機11、聯軸器10、多擋變速箱9、主滾筒13、輔助剎車12組成，電機11輸出軸通過聯軸器10與多擋變速箱9輸入軸連接，多擋變速箱9輸出軸與主滾筒13中心軸為一體，主滾筒13中心軸另一端與輔助剎車12連接。

圖4中：鋼絲繩14的一端與主滾筒13連接，另一端經過井架總成16的天車后與游車大鉤15連接，游車大鉤15與管柱17連接。