一種節能電儲能驅動拖掛式修井機制造技術

一種節能電儲能驅動拖掛式修井機，包括冷卻水箱、柴油箱、散熱器、柴油發電機組、電機，其中柴油箱安裝于拖車底盤前部，其輸出端與設置在拖車底盤中部的柴油發電機組相連，其特征在于：柴油發電機組與電能管理裝置連接，電能管理裝置安裝于拖車底盤中部，通過電纜連接電儲能箱II，電儲能箱II與電儲能箱I連接，電儲能箱II通過電纜連接雙向DC/DC，電機動力輸入端與電能管理裝置連接，輸出端與三檔齒輪箱連接，電機冷卻端口輸入端與散熱器連接，輸出端與冷卻水箱連接。本發明專利技術拆卸運輸安裝方便，提高了工作效率，減少了排放污染。

Energy saving electric energy storage driving trailer rig

Energy saving electric energy storage driving trailer rig, including the cooling water tank, diesel tank, radiator, diesel generator, diesel motor, the box is installed in front of the trailer chassis, the output end is connected with the diesel generator set in the middle of the trailer chassis, which is characterized in that: the diesel generator is connected with electric energy management device, power management device installed on the trailer chassis central connection of electric energy storage box via II cable, electric energy storage tank II and electric energy storage box connected to I power storage box II bidirectional DC/DC connections via cable, motor power input terminal is connected with the electric power management device, the output end is connected with a third gear box. Motor cooling port input end is connected with the radiator, the output end is connected with the cooling water tank. The utility model has the advantages of convenient disassembly, transportation and installation, improved work efficiency and reduced emission pollution.

【技術實現步驟摘要】
一種節能電儲能驅動拖掛式修井機
本專利技術屬修井機。
技術介紹
修井機是油田專門用于已開采油井的修理設備，主要實現油管、抽油桿在油井內的起升、下放作業工作。絕大部分修井機是以柴油機為動力的自走式修井機。柴油機自身效率約為50%，配合工作的耦合器工作效率約為80%，整體工作效率低。柴油發動機還存在污染重、噪聲大等問題，并且隨著國家對排放要求的不斷提高，造成大量柴油機被強制報廢，使得許多修井機無法作業。國內目前正在新興發展利用井口電網為動力的電動修井機，該電動機為保障車輛運行，輔以小功率柴油機專門用于修井機行走時提供動力。該類型的電動修井機受到了兩個方面的限制，其一由于油田作業多在偏遠荒涼的地點，絕大部分井場供電容量很小，無法滿足修井機的性能需求，限制了電動修井的發展。其二電動修井機不但要配套電機，還需要額外配置柴油機用于行走，增加了配置成本，造成用戶難以接受。隨著國家對節能環保要求的大力倡導，市場新興出現了以超級電容儲能的電動修井機。該修井機依然輔助以柴油機用于車輛行走，存在配置成本過高的問題。并且該修井機依然以井場網電為主動力，依然受限井場電容量，使得修井機在起升管柱間隙難以達到充放電平衡，常常使得操作人員不得不暫停工作，等待超級電容充電，造成了作業效率大幅降低。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種實現能量回收、電儲能高效率電動拖掛式修井機，解決現有柴油機修井機存在的污染大、能耗高、動力浪費等問題。一種節能電儲能驅動拖掛式修井機，包括冷卻水箱、柴油箱、散熱器、柴油發電機組、電機，其中柴油箱安裝于拖車底盤前部，其輸出端與設置在拖車底盤中部的柴油發電機組相連，其特征在于：柴油發電機組與電能管理裝置連接，電能管理裝置安裝于拖車底盤中部，通過電纜連接電儲能箱II，電儲能箱II與電儲能箱I連接，電儲能箱II通過電纜連接雙向DC/DC，電機動力輸入端與電能管理裝置連接，輸出端與三檔齒輪箱連接，電機冷卻端口輸入端與散熱器連接，輸出端與冷卻水箱連接。電能管理裝置包含直流微網和交流配電兩部分；直流微網包含兩個整流單元，其輸入端通過兩個空氣斷路器分別與井場電網及柴油發電機組連接，其輸出端通過電纜連接到直流母排上，直流母線與雙向DC/DC、逆變單元、制動單元相連，逆變單元通過電纜與電機相連，制動單元通過電纜與制動電阻相連；交流配電部分通過兩個聯鎖的且不能同時閉合的空氣斷路器與交流母排連接，交流母線通過電纜與散熱器、空壓機、機油泵組相連。液壓平衡梁安裝在修井機拖車底盤后部下方，底座起升裝置與修井機拖車底盤尾部后支腿油缸連接為一體，絞車撬安裝在修井機拖車底盤車架上。與現有技術相比，本專利技術的有益效果：1.修井設備采用一體化拖車運輸，拆卸、安裝和移運效率高，實現多輛拖車修井機共用一輛牽引車，減少每臺修井機都需要配置的特種車輛駕駛人員。2.修井機動力來源以井場電網為主，柴油發電機組作為井場電能的補充。使得修井機擺脫了井場電網對電動修井機的限制，提高了修井機的使用率。3.電儲能裝置在提作業間隙隨時儲存柴油發電機組及網電的電能，在起升管柱時釋放存儲的電能，以補充井場網電容量的不足。4.將管柱下放井底作業的管柱勢能轉化為電能，并存儲在電儲能裝置中，實現能量的回收利用。5.通過無繃繩井架、底座起升裝置、液壓平衡梁、電控系統等多套高自動化設備的使用，使得修井機作業準備時間縮短50%以上，作業效率提高30%，節能超過40%，運行成本節約60萬/年，功率利用率提升2倍。6.絞車撬通過螺栓安裝到修井機拖車車架上，在絞車需要維護保養時，可以方便的拆卸下來，便利了絞車的維護保養。附圖說明圖1為本專利技術主視圖；圖2為本專利技術俯視圖；圖3為拖車底盤底部示意圖；圖4為本專利技術后視圖；圖5為電能管理裝置電路框圖。具體實施方式下面結合附圖1-5進一步說明本專利技術的具體實施方式。如圖1所示，修井機包括拖車底盤15、冷卻水箱1、柴油箱3、液壓油箱2、空壓機4、井架前支撐5、機油泵組6、散熱器7、柴油發電機組8、電能管理裝置9、網電接入插口19、絞車撬10、司鉆房11、死繩固定器12、液壓小絞車13、井架起升油缸26、井架后支撐27，拖車底盤下方依次安裝有牽引銷座14、氣罐28、機械支腿16、電儲能箱Ⅰ18、電儲能箱Ⅱ29、電阻箱30、前支腿油缸17、三聯鋼板彈簧橋20、液壓平衡梁21、后支腿油缸22、底座起升裝置23。液壓平衡梁21設置在修井機拖車底盤15后部下方，通過安裝支架與修井機拖車底盤15連接，修井機底盤最上方設有無繃繩井架24和游車大鉤25。底座起升裝置23通過反扣弧形板和螺栓與修井機拖車底盤15尾部后支腿油缸22連接一體。作業時后支腿油缸22伸出，底座起升裝置23支撐地面，支撐修井機尾部所有重量。車輛行走時支腿油缸收回，底座起升裝置23實現車輛后保險杠功能。絞車撬10通過螺栓安裝到修井機拖車底盤15車架上。本專利技術在使用過程中，若井場電網41容量足夠，可單獨利用井場電網41、整流單元37、直流母線38、雙向DC-DC39向電儲能箱Ⅰ18、電儲能箱Ⅱ29供電；若沒有井場電網41，可單獨由柴油發電機組8、整流單元37、直流母線38、雙向DC-DC39向電儲能裝置Ⅰ18和電儲能箱Ⅱ29供電；若油田井場電網41容量較小時，也可以利用油井井場電網41和柴油發電機組8同時經過整流單元37、直流母線38、雙向DC-DC39向電儲能裝置Ⅰ18和電儲能箱Ⅱ29供電。電儲能裝置Ⅰ18和電儲能箱Ⅱ29可通過雙向DC-DC39、直流母線38、逆變單元40向電機31供電，同時井場電網41、柴油發電機組8也可直接通過整流單元38、直流母線39、逆變單元40向電機31供電，由此無論油田井場是否有井場電網41，無論井場電網41功率大小，該修井機都能夠最大效率的利用電網容量來穩定工作，最大限度的減少柴油發電機組8出力，使產品更加安全、低碳、環保。當操作人員在車尾部的司鉆房11內發出起升油管指令，電能管理裝置9發出提升指令，外接電網電能、柴油發電機組8、電儲能箱Ⅰ18和電儲能箱Ⅱ29經整流單元37合并到直流母線38，通過逆變單元40共同為電機31提供電能。電機正轉，通過三檔齒輪箱33帶動絞車滾筒35旋轉，絞車滾筒35通過鋼絲繩42和游車大鉤25將油管提升出井口，隨之安全剎車36將絞車滾筒35剎死。此時，電能管理裝置9發出停止指令，并將井場電網41及柴油發電機組8所提供的電能經整流單元37、直流母線38、雙向DC/DC39儲存到電儲存裝置Ⅰ18和電儲能箱Ⅱ29中，直至電能充滿，等待下一次放電指令。下放油管作業時，油管通過游車大鉤25、鋼絲繩42帶動絞車滾筒35反轉，經三檔齒輪箱33帶動電機31反轉發電，并將所發電能通過整流單元37、直流母線38、雙向DC/DC39儲存到電儲存裝置Ⅰ18和電儲能箱Ⅱ29中，實現油管勢能回收功能。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種節能電儲能驅動拖掛式修井機，包括冷卻水箱（1）、柴油箱（3）、散熱器（7）、柴油發電機組（8）、電機（31），其中柴油箱（3）安裝于拖車底盤（15）前部，其輸出端與設置在拖車底盤中部的柴油發電機組（8）相連，其特征在于：柴油發電機組（8）與電能管理裝置（9）連接，電能管理裝置（9）安裝于拖車底盤（15）中部，通過電纜連接電儲能箱II（29），電儲能箱II（29）與電儲能箱I（18）連接，電儲能箱II（29）通過電纜連接雙向DC/DC（39），電機（31）動力輸入端與電能管理裝置（9）連接，輸出端與三檔齒輪箱（33）連接，電機（31）冷卻端口輸入端與散熱器（7）連接，輸出端與冷卻水箱（1）連接。

【技術特征摘要】
1.一種節能電儲能驅動拖掛式修井機，包括冷卻水箱（1）、柴油箱（3）、散熱器（7）、柴油發電機組（8）、電機（31），其中柴油箱（3）安裝于拖車底盤（15）前部，其輸出端與設置在拖車底盤中部的柴油發電機組（8）相連，其特征在于：柴油發電機組（8）與電能管理裝置（9）連接，電能管理裝置（9）安裝于拖車底盤（15）中部，通過電纜連接電儲能箱II（29），電儲能箱II（29）與電儲能箱I（18）連接，電儲能箱II（29）通過電纜連接雙向DC/DC（39），電機（31）動力輸入端與電能管理裝置（9）連接，輸出端與三檔齒輪箱（33）連接，電機（31）冷卻端口輸入端與散熱器（7）連接，輸出端與冷卻水箱（1）連接。2.根據權利要求1所述的一種節能電儲能驅動拖掛式修井機，其特征在于：電能管理裝置（9）包含直...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張超平，王鑫，陳新龍，林育森，丁國棟，
申請(專利權)人：中石化石油工程機械有限公司第四機械廠，
類型：發明
國別省市：湖北,42