基于變頻器技術(shù)在石油鉆機中的應(yīng)用研究

徐璐

摘 要：石油鉆機設(shè)備性能的優(yōu)劣直接影響到石油工業(yè)生產(chǎn)的效率及該產(chǎn)業(yè)所創(chuàng)造的經(jīng)濟價值。近幾年來，我國石油化工類型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展較為迅猛，為國內(nèi)社會總體經(jīng)濟的發(fā)展貢獻了較大的力量，而且肩負著為相關(guān)產(chǎn)業(yè)提供燃動能源的重要任務(wù)，這與相關(guān)設(shè)備及技術(shù)的應(yīng)用是分不開的。因此，就更需要從石油機械設(shè)備性能優(yōu)化的角度來探索新的實踐路徑。本文就變頻器技術(shù)及其在石油鉆機中的實際應(yīng)用進行闡述，以期為實踐提供有益的借鑒。

關(guān)鍵詞：變頻器技術(shù)；石油鉆機；應(yīng)用；策略

前言

憑借以往的管理經(jīng)驗來看，對于石油工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的發(fā)展而言，最重要的是保障生產(chǎn)安全以及產(chǎn)業(yè)效益的穩(wěn)步增長。通常情況下，這一發(fā)展目標的實現(xiàn)需要以來產(chǎn)業(yè)技術(shù)的升級與換代。基于此，提高石油機械設(shè)備的技術(shù)能力是目前石油生產(chǎn)管理所亟待解決的問題。從實踐來看，將變頻器技術(shù)應(yīng)用在石油鉆機設(shè)備之中，能夠有效提升該設(shè)備的總體性能，進而有利于石油生產(chǎn)效率的改善。

1.變頻器技術(shù)概述

變頻器是一種應(yīng)用電子技術(shù)以及微電子技術(shù)且通過改變電源頻率的方式來進行電機控制的電力控制裝置[1]?；诖?，變頻器技術(shù)的應(yīng)用是憑借變頻器硬件設(shè)備的功能的發(fā)揮來實現(xiàn)的。從理論的角度來看，變頻器技術(shù)是應(yīng)用了電力半導(dǎo)體器件本身的通斷作用，使原有頻率成功地轉(zhuǎn)換為另一頻率。變頻器技術(shù)在實踐過程中的應(yīng)用有著高效率、高精度等特點。

2.淺析在變頻器技術(shù)支撐下的石油鉆機性能的改善

2.1在以往實踐中石油鉆機設(shè)備性能的局限性分析

在過去的一段時期中，我國石油鉆機的控制是通過直流控制系統(tǒng)的運作所操縱的，且經(jīng)歷過了模擬控制與全數(shù)字控制的兩個不同的階段。從石油鉆機的基本構(gòu)成及其操作環(huán)節(jié)來看，它是由旋轉(zhuǎn)、氣升、鉆井液循環(huán)、控制等八項核心內(nèi)容所組成，整個石油鉆機系統(tǒng)操作較為繁雜[2]。長期以來，在實踐中發(fā)現(xiàn)，在傳統(tǒng)技術(shù)手段影響下的石油鉆機性能存在一定的局限性，如石油鉆機的操作系統(tǒng)管理較為松散，往往不能達到高效節(jié)能運轉(zhuǎn)的目的，因此，會給整個石油鉆機設(shè)備的應(yīng)用實效帶來影響，進而影響到石油產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效益的提升。在這種情況之下，基于變頻器技術(shù)的石油鉆機應(yīng)用策略浮出水面。

2.2基于變頻器技術(shù)的石油鉆機性能的提升

從總體來看，基于變頻器技術(shù)的石油鉆機系統(tǒng)性能有了明顯的提升，整合變頻器技術(shù)后的石油鉆機的應(yīng)用實效及其管理效能較以往有了很大的改善。將變頻器技術(shù)應(yīng)用到石油鉆機控制系統(tǒng)、起升系統(tǒng)、空氣熱泵熱水系統(tǒng)之中，其效果突顯。但盡管如此，在石油鉆機設(shè)備的使用過程中，也會出現(xiàn)一些實際問題。究其原因在于，由于某些時候會出現(xiàn)高頻沖擊負載，導(dǎo)致了石油鉆機電壓出現(xiàn)閃變現(xiàn)象，或是由于設(shè)備的工作環(huán)境問題，導(dǎo)致了變頻器在應(yīng)用時受到干擾等。這樣來看，將變頻器技術(shù)應(yīng)用于石油鉆機中還需注重諸多細節(jié)的完善與執(zhí)行。

2.2.1變頻器技術(shù)在石油鉆機控制系統(tǒng)中的實際應(yīng)用

變頻器技術(shù)在石油鉆機控制系統(tǒng)中的實際應(yīng)用的核心環(huán)節(jié)便是采用交流變頻裝置，實現(xiàn)自動化的送鉆系統(tǒng)。同時，還能夠有效簡化了鉆機結(jié)構(gòu)，此外，系統(tǒng)的防爆性能有了明顯的提高，從而保障了石油鉆機控制系統(tǒng)的有效運作，以及石油生產(chǎn)系統(tǒng)控制管理效能的提升[3]。

2.2.2變頻器技術(shù)在石油鉆機起升系統(tǒng)中的實際應(yīng)用

將變頻器技術(shù)應(yīng)用到石油鉆機起升系統(tǒng)中以來，促使該系統(tǒng)在實際運作的過程中，能夠起到高效節(jié)能的效果，同時，也許注意一些細節(jié)問題，例如：為了保證在石油起升系統(tǒng)中低速運作時仍能夠有大轉(zhuǎn)矩，則采用帶轉(zhuǎn)速反饋的矢量控制策略來保證技術(shù)應(yīng)用的最佳效能。

2.2.3變頻器技術(shù)在石油鉆機空氣熱泵熱水系統(tǒng)中的實際應(yīng)用

我國實體經(jīng)濟的發(fā)展態(tài)勢來看，石油產(chǎn)業(yè)鏈條受到國家的重點扶持，這與其各系統(tǒng)的良性運轉(zhuǎn)有著直接的關(guān)聯(lián)?，F(xiàn)階段，國家對該產(chǎn)業(yè)內(nèi)部各個系統(tǒng)環(huán)節(jié)的設(shè)計及運作質(zhì)量的要求日益提高。變頻器技術(shù)在石油鉆機空氣熱泵熱水系統(tǒng)中的實際應(yīng)用效果良好，通過往復(fù)循環(huán)操作，不斷將熱能傳遞給冷凝水，不僅有效降低了生產(chǎn)成本，而且起到了一定的節(jié)能效用。

總而言之，在我國經(jīng)濟突飛猛進的時代當前，石油生產(chǎn)領(lǐng)域需要不斷采取新型技術(shù)手段來維系生產(chǎn)，進而增強整個石油產(chǎn)業(yè)鏈條的運作效能，在保障生產(chǎn)安全以及節(jié)約能源的基礎(chǔ)上，提升石油產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益?；谧冾l器技術(shù)的石油鉆機各環(huán)節(jié)系統(tǒng)的運作較為高效，整個技術(shù)應(yīng)用的核心就在于交流變頻裝置的采用，在該裝置及技術(shù)的影響下，石油鉆機可能夠在其“四個象限”的范圍中實現(xiàn)全過程自由掌控，上提與下放鉆具的過程較以往更容易被控制，這樣一來，不僅在一定程度上簡化了鉆機結(jié)構(gòu)，而且，增強了整個系統(tǒng)的防爆性能，以此來維系石油產(chǎn)業(yè)石油鉆機生產(chǎn)運作過程的安全性與穩(wěn)定性[4]。

2.3整合變頻器技術(shù)后的石油鉆機的應(yīng)用實效

目前，我國石油生產(chǎn)領(lǐng)域的發(fā)展較為穩(wěn)定，諸多石油生產(chǎn)環(huán)節(jié)的推進都需要先進的產(chǎn)業(yè)技術(shù)來支撐。從石油生產(chǎn)企業(yè)的日常經(jīng)營管理過程來看，由于整合變頻器技術(shù)后的石油鉆機設(shè)備性能有所增強。從現(xiàn)實的角度來看，石油化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的市場環(huán)境較為特殊，在實踐中，基于變頻器技術(shù)的石油鉆機的實際應(yīng)用為行業(yè)帶來了新的發(fā)展契機，能夠有效維護石油生產(chǎn)管理的有序執(zhí)行，而且，由于變頻器技術(shù)應(yīng)用過程的節(jié)能特性，使得石油鉆機的應(yīng)用在一定程度上降低了石油企業(yè)的生產(chǎn)成本，因此，在原有的基礎(chǔ)上改善企業(yè)的經(jīng)濟效益。

3.結(jié)束語

石油鉆機環(huán)節(jié)運作的質(zhì)量優(yōu)劣直接關(guān)系到整個產(chǎn)業(yè)鏈條的生產(chǎn)效益的多寡。從實踐過程來看，但隨著生產(chǎn)要求的不斷調(diào)整，將原有的技術(shù)應(yīng)用于石油鉆機中已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)階段的實際需求，因此，基于變頻技術(shù)的石油鉆機的實際應(yīng)用具備一定的可行性與經(jīng)濟性，還能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)的高效節(jié)能目標。

參考文獻：

[1]范先濤.變頻器在石油鉆井中應(yīng)用的常見問題及對策[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2013，08（15）：162-163.

[2]韓冰.探討石油鉆機中自動送鉆技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及其應(yīng)用[J].裝備制造技術(shù)，2013，07（07）：123-124.

[3]王進全，李洪波，張革民.調(diào)速型液力偶合器在石油鉆機上的應(yīng)用[J].石油機械，2011，12（12）：69-70+85.

[4]李建鵬，譚慧敏.綠色低碳型石油鉆機應(yīng)用淺析[J].設(shè)備管理與維修，2014，09：75-76.