[实用新型]一种飞轮储能低碳环保拖挂式修井机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种油气田开发设备。

背景技术

以柴油机为动力的修井机是国内修井作业的主力设备，但柴油机提供的功率实际使用到修井工作中的仅为50%左右，存在效率低、耗能高、污染重、噪声大等问题。在国家大力倡导节能环保的背景下，以电能和天然气等低成本清洁能源为动力已成为未来的发展趋势。

国内电动修井机均为自走式，除配置修井作业电动机外，还配置了驱动底盘的发动机。该发动机在修井作业时并不使用，造成动力浪费，修井队还需额外配备一名特种车辆驾驶人员。

市场现有的电动修井机，多以井场网电为动力，作业能力受到井场网电容量限制，限制了电动修井机的发展，在一定程度上限制了网电修井机的推广应用。

油管从井下被提升到地面储存了相当大的位能，下放管柱时，储存的位能要释放出来，现有修井机不能回收这些能量，只能靠刹车片消耗掉，同时还不能使发动机熄火，否则不能进行油管的机械化上卸扣等工作，柴油机基本上是空转，既浪费油又磨损设备。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种飞轮储能低碳环保拖挂式修井机，它是一种解决现有修井机污染大、效率低的修井机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种飞轮储能低碳环保拖挂式修井机包括拖车底盘、天然气发电机组、多档齿轮变速绞车、飞轮储能装置、电能管理装置，在修井机专用拖车底盘上安装天然气发电机组、多档齿轮变速绞车、飞轮储能装置、电能管理装置;其特征在于：天然气发电机组与电能管理装置安装于拖车底盘车台面中部，横向平行布置；飞轮储能装置悬挂于拖车底盘侧下方，电能管理装置上安装网电接入插口，电能管理装置输入端通过电缆分别与飞轮储能装置、天然气发电机组连接，其输出端与多挡齿轮变速绞车的电机连接。

多档齿轮变速绞车由电机、联轴器、多挡变速箱、主滚筒及辅助刹车组成，电机输出轴通过联轴器与多挡变速箱输入轴连接，多挡变速箱输出轴与主滚筒中心轴共为一体，主滚筒中心轴另一端与辅助刹车相连。

井架总成上的钢丝绳的一端与主滚筒连接，另一端经井架总成顶上天车后与游车大钩连接，游车大钩与管柱连接。

本实用新型的有益效果：

1. 修井设备采用一体化拖车运输，拆卸、安装和移运效率高，实现多辆拖车修井机共用一辆牵引车，减少每台修井机都需要配置的特种车辆驾驶人员。

2. 整机动力来源于井场电网，天然气发电机组作为补充动力，调节起升油管时飞轮储能装置充放电平衡，提高作业效率；天然气发电机组的应用可以降低燃料费约20%，实现PM2.5零排放，达到低碳环保效果。

3. 飞轮储能装置可储存提升管柱间隙天然气发电机组及网电提供的电能，以补充起升管柱时井场网电容量的不足。

4. 将管柱下放作业释放出来的位能转化为电能，实现能量的回收利用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为多挡齿轮变速绞车的结构示意图；

图4为本实用新型工作状态图。

具体实施方式

下面结合附图1-4进一步说明本实用新型的具体实施方式。

图1-2中：拖车底盘3上安装有多挡齿轮变速绞车8、天然气发电机组6、飞轮储能装置4、电能管理装置7、司钻控制室9、井架总成10，天然气发电机组1与电能管理装置7安装于拖车底盘3车台面中部，横向平行布置，多挡齿轮变速绞车8通过螺栓安装在拖车底盘3中后部，飞轮储能装置悬挂于拖车底盘3侧下方，电能管理装置7上安装网电接入插口5，电能管理装置7输入端分别通过电缆与飞轮储能装置4、天然气发电机组6连接，输出端与多挡齿轮变速绞车8的电机12连接。

图3中，多挡齿轮变速绞车8由电机12、联轴器11、多挡变速箱10、主滚筒14、辅助刹车13构成，电机12输出轴通过联轴器11与多挡变速箱10输入轴连接，多挡变速箱10输出轴与主滚筒14中心轴为一体，主滚筒14中心轴另一端与辅助刹车13连接。

图4中：井架总成17上的钢丝绳15的一端与主滚筒14连接，另一端经井架总成17顶上天车后与游车大钩16连接，游车大钩16与管柱18连接。

修井机井场间移运时，牵引车1通过牵引销2与专用拖车底盘3连接；运输至井场井口对中后，牵引车1与专用拖车底盘3脱开，每支修井队3-5台修井机可配备一台牵引车1。