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          2021 IAS展
          運動控制

          讓石油開采簡單一點——科爾摩根防爆伺服技術

            2021年02月25日  

            在石油的開采過程中,石油工作者勘探到儲油區后,進行采油之前,必須利用專用設備和技術,在預先選定的地表位置處向下鉆出一定直徑的圓柱孔眼,深度達到地下油氣層,這就是鉆井過程。但是油氣層在地表數公里以下,這無疑使得鉆井任務無比艱巨,因此對運動控制系統提出了極高的要求。

          應用挑戰

            由于油氣儲存區通常都位于地表數千米以下,因此在鉆井過程中需要反復進行拆桿和接桿,以擴展鉆具的長度,直到鉆頭鉆入油氣儲存區,操作步驟十分繁瑣。期間,還需要不斷充入泥漿將鉆井產生的泥土和砂石引出。整個鉆井過程既累且臟,極具挑戰。

            另外,鉆井過程還十分危險。當鉆探到達儲藏層時,石油或天然氣會通過鉆機系統輸送到鉆井平臺上,易引發爆炸,對作業人員的生命安全造成極大威脅。另外,如爆炸引發井噴火災,其后果不堪設想。

            為了降低鉆井作業難度,減少鉆井過程中的爆炸風險,同時提高作業人員的生產效率,工程機械設備制造商廠商采用科爾摩根的防爆伺服解決方案對鉆井平臺進行自動化升級。

          科爾摩根防爆伺服解決方案

            通過使用科爾摩根防爆伺服電機搭配AKD伺服驅動器方案,組建了如下圖所示的排管機械手后,頂驅不再需要與方鉆桿連接。而且在排管機械手的作用下,可以提前將多根10m長的鉆桿進行連接,組成20-40m長的鉆桿,并將這些鉆桿寄存于立根盒備用。由于提前將鉆桿擴展到一定長度,并寄存于立根盒,使得單次鉆程更長,提高了工作效率。采用自動排管,大大減輕了作業人員的勞動強度,并且作業環境更加清潔衛生。

          方案優勢

            堅硬的外殼與其他高水平防爆設計使得科爾摩根防爆伺服電機特別適用于I區防爆,用戶完全不用擔心排管過程中油氣泄漏引發爆炸的風險,電機的高功率密度使得排管機械手的體積大大減小,在立根盒之間取存鉆桿來去自如。高達7500RPM的轉速極大地提高了排管的速度,抗沖擊的旋轉變壓器在提高定位精度的同時也能忍受外界的惡劣環境。

            同時,方案搭配了科爾摩AKD伺服驅動器,憑借其業界領先的三環刷新頻率,使得定位控制更加迅速、精準。由于AKD的高響應帶寬,相同運行環境可以直接導入參數,節省了伺服設置時間。同時,AKD自帶四個高性能濾波器,可以很好的處理并抑制調試和運行過程中出現的噪音問題,在保證系統平穩運行的情況下不降低系統的低頻增益,從而大大增強了排管機械手的性能。

            搭載科爾摩根友好的伺服驅動器調試軟件workbench,可以輕松滿足您對運動控制的苛刻要求。 

          客戶收益

            通過采用科爾摩根防爆伺服解決方案對鉆井平臺進行升級改造,實現操作過程的自動化,開采環境變得安全、清潔,消除了開采人員的生命安全隱患。同時,機械化操作,速度更快、效率更高、顯著提高了開采工作的效率及生產力。最后,自動化操作平臺減少了工作人員的需求,從而降低了開采工作的人力成本。

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