电动钻机电力系统变频技术及钻井智能化操作

电动钻机电力系统变频技术及钻井智能化操作

胡锋博

濮阳市中石化中原石油工程有限公司钻井二公司 河南省濮阳市 457001

摘要：在电力系统的工程施工中，有关电动钻机电力系统变频技术的应用有着极为重要的作用，作为新时代下的产物，相较于传统钻机技术，该技术在安全性与有效性上具有更为明显的优势。施工单位通过对电动钻机电力系统变频技术的应用，不但能够有效提高钻机的工作效率，同时还能确保整个电力系统能够正常运行下去。正因如此，本文就电动钻机电力系统变频技术的相关内容加以分析，并以此为基础提出有关钻井智能化操作方面的内容。

关键词：电动钻机；电力系统；变频技术；钻井智能化

在当前社会背景下，传统的电力系统技术显然已经无法满足基础建设，不但会导致电力系统的运行质量受到影响，还会对整个施工单位的经济效益产生较为不利的影响。而电动钻机电力系统变频技术的存在，不但缓解了当前我国在电力系统应用方面所面临的问题，同时还能够极大程度上提高整个电力环节的性能效率，提高过载能力与抗干扰性，不但在操作方面具有简化性，同时还能方便相关人员对其进行及时处理。

一、电动钻机电力系统变频技术的应用现状

与传统钻机技术相比，电动钻机电力系统变频技术在应用性能上具有更大的优势，通过对数字化系统的应用，不但能够提高整个技术应用的可靠性与可操作性，同时还能够方便相关人员在进行实际应用的过程中，对故障问题进行准确针对，并以此来进行内容上的调整，以免电力系统的运行质量受到不利影响。而该技术与其他技术之间最大的差距便是对可编程控制器的应用，利用这一装置能够对传统钻机技术进行功能层面的丰富，并为后续进行钻井智能化操作化营造一个较为完善的应用环境^[1]。

不仅如此，相较于传统的钻机技术，该技术在控制力上更为成熟，并且不需要施工单位投入过高的成本，有着极高的现实意义，不但能够避免施工人员的生命健康安全受到威胁，同时还能够提高电力系统的安全性，以此来确保后续工作能够顺利开展。

二、钻机电力系统的组成

通常情况下，在钻机电力系统的组成方面，存在两大系统模块，一次模块在系统组成上主要是涉及设备的应用，比如说发电设备、配电器、变电器、输电设备以及控制设备，这些都是整个钻机电力系统中不可缺少的重要组成部分。而二次系统则是以自动化装置以及智能系统为主，通过相关设备来实现对指标的监视测量，利用远程控制装置来实现后续的管理工作，这样不但能够有效提高整个电力系统的安全性，同时还能够确保整个电力设备能够在日常工作中得以正常运行^[2]。而在电气传动控制系统中，所涉及的组成内容如下所示：

（1）动力系统。一般是通过柴油发电机提供动力，或者是利用高压电网来完成相应的动力控制工作。

（2）控制系统。作为电气传动控制系统的主要内容，整个系统一般以泥浆泵、转盘结构以及驱动设备为主，其中泥浆泵的调速可以分为直流与交流两种。

（3）辅助系统。辅助系统的内容相对较多，比如说电力系统、供电应用、防护设备，这些都属于辅助系统中不可缺少的重要内容。

三、电动钻机电力系统变频技术的应用及钻井智能化操作

（一）电气传动控制系统

在进行电气系统的传动控制过程中，相关人员应当加强对PLC技术的重视程度，并根据实际情况进行技术的提升，以此来确保整个PLC的实际操作功能能够得到完善化处理。在21世纪的今天，随着我国社会的不断发展，人们对于电力资源的需求与应用标准也在发生变化，这就导致传统的钻机技术无法满足时代需要。为了避免国民的生活与工作质量受到影响，相关人员在对PLC技术进行应用的过程中，需要加强对模拟量的重视程度，加强对运动控制性能的操作，将整个技术应用脱离出逻辑系统的控制，以此来确保电动钻机电力系统变频技术在应用效率与质量上能够得到有效保障^[3]。此外，通过PLC技术还能够对钻机当前的运行状态开展实时监控工作，其控制情况如下所示：

原本处于并网母线的交流电会以发电机为出发点，通过相关线路经过干式变压器，之后在整流单元的联动作用下由交流电变为直流电，这时其自身所具备的逆变柜也会因此发生逆变反应，最终处于0到50Hz之间，以此来完成相应的变频控制工作。

（二）触摸操作屏

PLC系统的存在，其目的就是为了确保整个钻机结构能够得到有效控制，同时还能够对电力系统中所涉及的所有设备进行全方位的保护，以此来确保系统的运营效率能够得到有效保障。相关人员在对控制系统开展软件内容的设计过程中，要对整个系统进行设备的防护工作，同时还要严格遵守有关钻井方面的安全要求，以此来确保设备能够与系统之间产生合理的联动特性，以此来确保后续开展逻辑控制工作以及监控工作时，不会受到外界因素的影响。在实际应用的过程中，为了满足社会发展需要，相关单位需要将智能化技术代入其中，并以此来实现对触摸操作屏的有效控制：

（1）触摸操作屏在进行设计的过程中，要确保整个界面的干净程度，功能上也要相对简单，方便后续进行操作，对于失误操作能够进行相应的提示，以此来起到保护的作用。在不同类型的操作方面，会根据当前设备的运行状态进行颜色上的转变，并进行内容上的指示，以此来确保设备自身的运行质量能够得到有效保障。而一旦出现较为严重的运行故障或者操作失误，那么设备不会随之受到指令，而是在警报过后给出重新选择的按钮。

（2）在定值方面，触摸操作屏上的精度要更高，同时也更为直观，相关人员在对设备进行应用的过程中，能够通过数字化的技术来对整个定值进行优化处理，并呈现为图像和数字两种不同类型的应用方式，这样既能够有效提升定值自身的精度情况，同时还能够确保设备的实际运行情况数值符合固定值要求。

结论

综上所述，钻井技术对于我国社会发展而言有着极为重要的作用，与传统技术相比，电动钻机电力系统变频技术的存在不但在性能上更为优异，在效率层面上也能够起到良好的保障作用，随着我国智能化技术的不断提升，有关钻井操作的智能化应用越发成熟，对于整个国家发展来讲也有着极为重要的积极影响。

参考文献

[1]蒲壮.石油钻机自动化,智能化技术研究与发展建议[J].建筑工程技术与设计,2018,000(016):445.

[2]刘营.探讨石油钻机的自动化和操作技术[J].引文版：工程技术,2016,000(005):P.183-183.

[3]谭刚强,王豫,沈凡儿,等.钻机油改电技术与钻井工艺适应性研究[J].石油矿场机械,2011.