摘要： 本文主要介紹 國產鉆機專用變頻器的研制與應用。首先簡要分析國外變頻器在鉆機應用中存在的缺點，并與國產變頻器做了比較，論述了變頻鉆機的優點；隨后解析原鉆機控制系統中 存在的問題 ，我們針對這種 狀況在大慶 市石油管理局井下鉆井公司的 配合下 對該油田鉆機進行了變頻改造；隨后論述了該 系統的 技術改造方案。現場運行情況表明，該 變頻系統性能好，可靠性高，操作方便，其各項指標均達到了 改造的 預期效果。 我們相信變頻器在油田鉆機上的成功應用將會有廣闊的市場前景和發展潛力。 關鍵詞： 油田鉆機 變頻系統 Abstract: This article mainly introduce s the development and application of the domestic inverter whose the special-purpose is drilling .First briefly analyzes the shortcoming of the overseas inverter which exists in the drilling machine application, and make the comparison with the domestically produced inverter, then elaborates the frequency conversion drilling machine merit; afterwards analyzes the question which in the original drilling machine control system exists, we have carried on the frequency conversion transformation in view of this kind of condition under Daqing petroleum administrative bureau mine shaft well drilling company's coordination to this oil field drilling machine; finally elaborates this system technological transformations plan. The scene movement situation indicated that this frequency conversion system performance well, which the reliability is high and the ease of operation, its each target has achieved the transformation anticipated effect. We believed the inverter will be able to have the broad market and the development potential on oil field drilling machine successfully. Key word: oil field drilling machine frequency conversion system 一、引言 油田鉆機是油井生產的最主要的設備之一，它的正常運轉和工作效率直接關系到油井的經濟建設和成井率。 由于其鉆井工藝的特殊性，對鉆機電控設備要求特別苛刻，特別在變頻器選用上非常謹慎，一直是國外產品的天下。由于國外變頻器存在價格昂貴，調試周期長，維修周期長的缺點，油田上因變頻器故障卻得不到及時維修造成質量事故的現象時有發生。并且國外變頻器在結構上采用變頻器并聯的形式，占地面積大，給井隊搬家帶來不必要的麻煩。在這種形式下，我們針對鉆機的特殊工況，自主研發了可替代進口機的高性能國產鉆機專用變頻器。該變頻器采用單元并聯，體積小，重量輕，便于安裝、維護，調試容易，效率高，性能穩定。 變頻驅動鉆機較傳統鉆機有以下優點：節能，操作簡單，無級調速，控制精度高，工作效率高。變頻技術在油田鉆機上的開發應用，不僅提高了鉆機的水平，改善了鉆機的操作性能，更重要的是加強了鉆機的作業能力，提高了鉆井效率和質量。 二、原油田鉆機系統存在的問題 大慶市石油管理局井下鉆井公司原有一套可打 3000 米深度的鉆井設備。該設備控制系統主要包括三大部分：動力系統（由 2 × 500KW 柴油發電機組構成， 2 臺機組并網于 3 相， 380V/50Hz 交流母線）；泥漿循環系統；鉆井傳動系統（包括 1 套 500KW 電機轉盤和絞車驅動系統、 4 臺 45KW 電機如液壓泵等）。該控制系統存在以下問題： （1）司鉆工只有通過不斷更換五個檔位，才能調節轉盤轉速和鉆進壓力，進而改變鉆進速度，工作效率低。 （2） 每次 換檔時 , 電動機要反復啟停幾次 ,在起動過程中會產生過大的啟動電流， 對電網和其他設備造成沖擊 ,常因 電動機啟動電流大而引起發電機組電壓下降，其他設備無法正常工作。 （3） 低速提升時 , 只有更換低檔位才能達到低速控制要求 ,而 電動機在鉆井過程中處于工頻運行狀態，浪費了大量的電能。 針對原控制系統存在工作效率低，操作復雜等諸多問題，我們配合大慶市石油管理局井下鉆井公司對該油田鉆機進行了變頻改造。 三、技術改造方案 鉆井傳動系統是油田鉆機系統中必備的組成部分，一旦傳動系統不能運行，不但影響生產，造成巨大經濟損失（如卡鉆），還有可能威脅到現場生產人員的人身安全（如井噴），所以對傳動系統要求具有極高的可靠性。 我公司是國內最早研制變頻器的公司之一，具有低壓大功率變頻器多年成功運行的生產經驗，且性價比高。根據 “經濟、高效、可靠”的原則， 大慶市石油管理局井下鉆井公司選擇了我公司生產的 JD - BP32 - 500 型 ( 500KW/380V )鉆機專用 變頻器，該 鉆機專用 變頻器配備了工業控制計算機作為上一級監控系統，液晶觸摸操作，可對各種運行數據進行監控，具備完善的保護功能和定位監控系統，自動化程度高。 1 ．鉆機專用 變頻器系統組成框圖 該系統組成框圖如圖 1 示。
K 萬能斷路器 C 交流接觸器 M 絞車電機 2 ．鉆機專用 變頻器系統介紹 該系統包括四部分 ∶ （1）進線開關柜∶ <