帶有油改氣系統的鑽機的製作方法
2023-05-30 11:06:36
專利名稱：帶有油改氣系統的鑽機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及石油天然氣鑽探技術領域，確切地說涉及一種帶有油改氣系統的鑽機。
背景技術：
目前，我國各油田使用的鑽機絕大部分是採用多臺柴油機通過皮帶或鏈條並車的驅動方式。該種驅動方式是柴油機與並車系統分別安裝在不同的底座上，通過萬向軸連接傳遞動力。在柴油機轉速不變的情況下，通過並車系統的減速箱或鏈條箱進行機械變速，驅動工作機進行工作。公開號為CN四08754，
公開日為2007年6月6日的中國專利文獻公開了一種柴油機與調速型液力減速正車箱並車驅動石油鑽機的裝置，包括柴油機(1)、調速型液力減速正車箱(3)、底座(5)，底座( 上置有柴油機(1)、調速型液力減速正車箱(3)，柴油機 (1)、聯軸器O)、調速型液力減速正車箱(3)、聯軸器(4)依次連接，採用多臺柴油機(1) 加調速型液力減速正車箱(3)，通過皮帶或鏈條並車驅動鑽機，採用調速型液力減速正車箱(3)，對鑽機進行無級調速；也使每臺柴油機(1)出力均衡；同時起到緩衝、吸振、柔性傳遞的作用；還可把原動機和工作機連起或分開，起到離合器的作用。但上述技術方案仍然採用柴油機作為鑽機的驅動力，但柴油燃料成本比較高，能耗也比較高。因而，研發一種通過利用天然氣資源，「以氣代油」，降低鑽井燃料成本，達到節能減排的目的就變得十分迫切。
實用新型內容為解決上述技術問題，本實用新型提出了一種帶有油改氣系統的鑽機，本實用新型以天然氣為原料替代柴油，節約了燃料成本，降低了能耗。本實用新型是通過採用下述技術方案實現的—種帶有油改氣系統的鑽機，其特徵在於所述油改氣系統包括LNG/CNG槽車、減壓撬、雙燃料發動機和發動機電控系統，其中，LNG/CNG槽車通過高壓管與減壓撬連接，減壓撬通過輸氣管與雙燃料發動機連接。所述減壓撬為撬裝式結構，包括一級減壓部和二級減壓部。在所述減壓撬和雙燃料發動機之間設置有變矩器機組。所述雙燃料發動機為兩臺。還包括有柴油機組，兩臺雙燃料發動機和柴油機組分別於所述減壓撬連接。與現有技術相比，本實用新型的有益效果表現在1、本實用新型採用LNG/CNG槽車、減壓撬、雙燃料發動機和發動機電控系統構成的油改氣裝置應用於鑽機上，相對於公開號為CN 29087M專利文獻為代表的現有技術， 採取直接將LNG/CNG槽車的液化氣、壓縮天然氣進行減壓，然後供給雙燃料發動機，取消了 LNG/CNG儲罐及卸車設備，操作簡單。用柴油/天然氣雙燃料發動機替代鑽井柴油機，實現60% 80%的柴油替代率。從而節約了燃料成本，降低了能耗。2、本實用新型的減壓撬為撬裝式結構，包括一級減壓部和二級減壓部，經一級減壓後壓力為1. 0 1. 4Mpa，二級減壓後能直接減壓至柴油機需要的0. 15 0. 4Mpa。3、在所述減壓撬和雙燃料發動機之間設置有變矩器機組，能增強抗衝擊能力、增大扭矩設備和進一步規範操作。4、本實用新型採用兩臺雙燃料發動機+變矩器機組+並車廂的技術方案，能儘量保持柴油機方式原有的驅動特性；採用一臺柴油機組和兩臺雙燃料發動機結合的方式，在天然氣供氣出現意外時，可緊急啟動柴油機組，防止造成鑽井事故，同時從HSE角度出發， 保留一臺柴油機組有利於應急事故處理。
下面將結合說明書附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的詳細說明，其中圖1為本實用新型的結構示意圖圖中標記1、LNG/CNG槽車，2、減壓撬，3、雙燃料天然氣發動機配套機組，4、雙燃料天然氣發動機，5、柴油機組，6、雙燃料天然氣發動機電控房。
具體實施方式
實施例1本實用新型公開了一種帶有油改氣系統的鑽機，所述油改氣系統包括LNG/CNG槽車、減壓撬、雙燃料發動機和發動機電控系統，其中，LNG/CNG槽車通過高壓管與減壓撬連接，減壓撬通過輸氣管與雙燃料發動機連接。實施例2參照說明書附圖1，本實用新型的最佳實施方式為採取直接將LNG/CNG槽車的液化氣、壓縮天然氣進行減壓，然後供給雙燃料發動機，取消了 LNG/CNG儲罐及卸車設備，操作簡單。氣化工藝設備包括井場LNG/CNG槽車氣源、減壓橇(含一級減壓和二級減壓)、輸氣管線、氣體機及配套機組、雙燃料發動機組及配套機組等。(1)氣化工藝用柴油/天然氣雙燃料發動機替代鑽井柴油機，實現60% 80%的柴油替代率。(2)減壓工藝減壓橇包括一級減壓和二級減壓，一級減壓後壓力為1. 0 1. 4Mpa, 二級減壓直接減壓柴油機需要的0. 15 0. 4Mpa，減壓橇高壓洩氣端壓力為18Mpa，兩極減壓熱交換後輸出端壓力為0. 19Mpa，溫度為15 20°C。減壓橇採取橇裝式結構，通過高壓管與LNG/CNG槽車連接，通過氣管與雙燃料發動機組連接。(3)提高天然氣發動機動力性、抗衝擊負載能力和機組並車可靠性的措施採取大功率天然氣機、增大功率儲備、採用變矩器機組，增強抗衝擊能力、增大扭矩儲備、規範操作、滿足氣體機工作特性、採用專用的並車與負荷自動分配系統等措施，儘量提高天然氣發動機動力性、抗衝擊負載能力、提高機組並車的可靠性等。(4)驅動方案採取雙燃料發動機+變矩器+並車箱的方案，儘量保持柴油機房原有驅動特性。(5)柴油機組/雙燃料機組的切換與普通柴油機組不同，雙燃料發動機通過專用電控系統控制，實現機組自動控制， 同時提高並車及運行可靠性。電控裝置設計有柴油機雙燃料發動機和柴油機組轉換開關， 當柴油機開關處於分斷狀態時，雙燃機處於閉合狀態，此時可啟動雙燃機。電控房設計有雙燃料發動機燃料混合比例顯示，可用監控。(6)應急柴油機組驅動方案中，保留一臺柴油機組，作為應急使用。在天然氣供氣出現意外時，可緊急啟動柴油機組，防止造成鑽井事故。同時從HSE角度出發，保留1臺柴油機組有利於應急事故處理，一旦天然氣意外斷氣，保留的柴油機組可啟動應急。同時因需要停止使用氣化驅動時，可在鑽井工況下，進行柴油機組的更換。(7)天然氣發動機或雙燃料發動機的選用對機械/複合鑽機而言，只要滿足安裝尺寸要求，均可使用天然氣發動機或雙燃料發動機+偶合器機組完全替代原柴油機組。井場輔助柴油發電機組可用天然氣發電機組替代。( 8 )氣化驅動對鑽井工況的適應性因氣化驅動動力性仍達到柴油機組驅動，而起下鑽、接單根等工況時，轉速變化較大，此時停止氣化鑽井，以柴油為燃料驅動雙燃料發動機組。
具體實施方式
本發明的工藝流程如圖1所示。LNG/CNG槽車採取拖掛形式，從LNG/CNG站拖運至井場後，將儲罐車架固定後，牽引車開走。儲罐作為鑽機氣源。將減壓橇安裝於機房附近，距離井口 30米以外區域。將柴油機房兩臺柴油機組更換為雙燃料天然氣發動機組，將雙燃料發動機電控房安裝於機房過道外側。將儲罐供氣接口與減壓橇通過高壓輸管線連接，將減壓橇出氣接口與柴油機配套機組連接。
權利要求1.一種帶有油改氣系統的鑽機，其特徵在於所述油改氣系統包括LNG/CNG槽車、減壓撬、雙燃料發動機和發動機電控系統，其中，LNG/CNG槽車通過高壓管與減壓撬連接，減壓撬通過輸氣管與雙燃料發動機連接。
2.根據權利要求1所述的帶有油改氣系統的鑽機，其特徵在於所述減壓撬為撬裝式結構，包括一級減壓部和二級減壓部。
3.根據權利要求1或2所述的帶有油改氣系統的鑽機，其特徵在於在所述減壓撬和雙燃料發動機之間設置有變矩器機組。
4.根據權利要求3所述的帶有油改氣系統的鑽機，其特徵在於所述雙燃料發動機為兩臺。
5.根據權利要求4所述的帶有油改氣系統的鑽機，其特徵在於還包括有柴油機組，兩臺雙燃料發動機和柴油機組分別於所述減壓撬連接。
專利摘要本實用新型公開了一種帶有油改氣系統的鑽機，涉及石油天然氣鑽探技術領域，所述油改氣系統包括LNG/CNG槽車、減壓撬、雙燃料發動機和發動機電控系統，其中，LNG/CNG槽車通過高壓管與減壓撬連接，減壓撬通過輸氣管與雙燃料發動機連接。本實用新型以天然氣為原料替代柴油，節約了燃料成本，降低了能耗。
文檔編號F02B43/10GK202194720SQ20112029742
公開日2012年4月18日 申請日期2011年8月16日 優先權日2011年8月16日
發明者張洪, 沈凡兒, 王汝華, 王豫, 譚剛強, 雒建勝 申請人:中國石油集團川慶鑽探工程有限公司