專利名稱：帶有油改氣系統(tǒng)的鉆機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及石油天然氣鉆探技術(shù)領(lǐng)域，確切地說涉及一種帶有油改氣系統(tǒng)的鉆機。
背景技術(shù)：
目前，我國各油田使用的鉆機絕大部分是采用多臺柴油機通過皮帶或鏈條并車的驅(qū)動方式。該種驅(qū)動方式是柴油機與并車系統(tǒng)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(zhuǎn)速不變的情況下，通過并車系統(tǒng)的減速箱或鏈條箱進行機械變速，驅(qū)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(diào)速型液力減速正車箱并車驅(qū)動石油鉆機的裝置，包括柴油機(1)、調(diào)速型液力減速正車箱(3)、底座(5)，底座( 上置有柴油機(1)、調(diào)速型液力減速正車箱(3)，柴油機 (1)、聯(lián)軸器O)、調(diào)速型液力減速正車箱(3)、聯(lián)軸器(4)依次連接，采用多臺柴油機(1) 加調(diào)速型液力減速正車箱(3)，通過皮帶或鏈條并車驅(qū)動鉆機，采用調(diào)速型液力減速正車箱(3)，對鉆機進行無級調(diào)速；也使每臺柴油機(1)出力均衡；同時起到緩沖、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(shù)方案仍然采用柴油機作為鉆機的驅(qū)動力，但柴油燃料成本比較高，能耗也比較高。因而，研發(fā)一種通過利用天然氣資源，“以氣代油”，降低鉆井燃料成本，達到節(jié)能減排的目的就變得十分迫切。

實用新型內(nèi)容為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提出了一種帶有油改氣系統(tǒng)的鉆機，本實用新型以天然氣為原料替代柴油，節(jié)約了燃料成本，降低了能耗。本實用新型是通過采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的—種帶有油改氣系統(tǒng)的鉆機，其特征在于所述油改氣系統(tǒng)包括LNG/CNG槽車、減壓撬、雙燃料發(fā)動機和發(fā)動機電控系統(tǒng)，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(fā)動機連接。所述減壓撬為撬裝式結(jié)構(gòu)，包括一級減壓部和二級減壓部。在所述減壓撬和雙燃料發(fā)動機之間設(shè)置有變矩器機組。所述雙燃料發(fā)動機為兩臺。還包括有柴油機組，兩臺雙燃料發(fā)動機和柴油機組分別于所述減壓撬連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果表現(xiàn)在1、本實用新型采用LNG/CNG槽車、減壓撬、雙燃料發(fā)動機和發(fā)動機電控系統(tǒng)構(gòu)成的油改氣裝置應(yīng)用于鉆機上，相對于公開號為CN 29087M專利文獻為代表的現(xiàn)有技術(shù)， 采取直接將LNG/CNG槽車的液化氣、壓縮天然氣進行減壓，然后供給雙燃料發(fā)動機，取消了 LNG/CNG儲罐及卸車設(shè)備，操作簡單。用柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機替代鉆井柴油機，實現(xiàn)60% 80%的柴油替代率。從而節(jié)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(jié)構(gòu)，包括一級減壓部和二級減壓部，經(jīng)一級減壓后壓力為1. 0 1. 4Mpa，二級減壓后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(fā)動機之間設(shè)置有變矩器機組，能增強抗沖擊能力、增大扭矩設(shè)備和進一步規(guī)范操作。4、本實用新型采用兩臺雙燃料發(fā)動機+變矩器機組+并車廂的技術(shù)方案，能盡量保持柴油機方式原有的驅(qū)動特性；采用一臺柴油機組和兩臺雙燃料發(fā)動機結(jié)合的方式，在天然氣供氣出現(xiàn)意外時，可緊急啟動柴油機組，防止造成鉆井事故，同時從HSE角度出發(fā)， 保留一臺柴油機組有利于應(yīng)急事故處理。

下面將結(jié)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(jié)構(gòu)示意圖圖中標(biāo)記1、LNG/CNG槽車，2、減壓撬，3、雙燃料天然氣發(fā)動機配套機組，4、雙燃料天然氣發(fā)動機，5、柴油機組，6、雙燃料天然氣發(fā)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(tǒng)的鉆機，所述油改氣系統(tǒng)包括LNG/CNG槽車、減壓撬、雙燃料發(fā)動機和發(fā)動機電控系統(tǒng)，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(fā)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采取直接將LNG/CNG槽車的液化氣、壓縮天然氣進行減壓，然后供給雙燃料發(fā)動機，取消了 LNG/CNG儲罐及卸車設(shè)備，操作簡單。氣化工藝設(shè)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(fā)動機組及配套機組等。(1)氣化工藝用柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機替代鉆井柴油機，實現(xiàn)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，一級減壓后壓力為1. 0 1. 4Mpa, 二級減壓直接減壓柴油機需要的0. 15 0. 4Mpa，減壓橇高壓泄氣端壓力為18Mpa，兩極減壓熱交換后輸出端壓力為0. 19Mpa，溫度為15 20°C。減壓橇采取橇裝式結(jié)構(gòu)，通過高壓管與LNG/CNG槽車連接，通過氣管與雙燃料發(fā)動機組連接。(3)提高天然氣發(fā)動機動力性、抗沖擊負載能力和機組并車可靠性的措施采取大功率天然氣機、增大功率儲備、采用變矩器機組，增強抗沖擊能力、增大扭矩儲備、規(guī)范操作、滿足氣體機工作特性、采用專用的并車與負荷自動分配系統(tǒng)等措施，盡量提高天然氣發(fā)動機動力性、抗沖擊負載能力、提高機組并車的可靠性等。(4)驅(qū)動方案采取雙燃料發(fā)動機+變矩器+并車箱的方案，盡量保持柴油機房原有驅(qū)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(fā)動機通過專用電控系統(tǒng)控制，實現(xiàn)機組自動控制， 同時提高并車及運行可靠性。電控裝置設(shè)計有柴油機雙燃料發(fā)動機和柴油機組轉(zhuǎn)換開關(guān)， 當(dāng)柴油機開關(guān)處于分?jǐn)酄顟B(tài)時，雙燃機處于閉合狀態(tài)，此時可啟動雙燃機。電控房設(shè)計有雙燃料發(fā)動機燃料混合比例顯示，可用監(jiān)控。(6)應(yīng)急柴油機組驅(qū)動方案中，保留一臺柴油機組，作為應(yīng)急使用。在天然氣供氣出現(xiàn)意外時，可緊急啟動柴油機組，防止造成鉆井事故。同時從HSE角度出發(fā)，保留1臺柴油機組有利于應(yīng)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(yīng)急。同時因需要停止使用氣化驅(qū)動時，可在鉆井工況下，進行柴油機組的更換。(7)天然氣發(fā)動機或雙燃料發(fā)動機的選用對機械/復(fù)合鉆機而言，只要滿足安裝尺寸要求，均可使用天然氣發(fā)動機或雙燃料發(fā)動機+偶合器機組完全替代原柴油機組。井場輔助柴油發(fā)電機組可用天然氣發(fā)電機組替代。( 8 )氣化驅(qū)動對鉆井工況的適應(yīng)性因氣化驅(qū)動動力性仍達到柴油機組驅(qū)動，而起下鉆、接單根等工況時，轉(zhuǎn)速變化較大，此時停止氣化鉆井，以柴油為燃料驅(qū)動雙燃料發(fā)動機組。
具體實施方式
本發(fā)明的工藝流程如圖1所示。LNG/CNG槽車采取拖掛形式，從LNG/CNG站拖運至井場后，將儲罐車架固定后，牽引車開走。儲罐作為鉆機氣源。將減壓橇安裝于機房附近，距離井口 30米以外區(qū)域。將柴油機房兩臺柴油機組更換為雙燃料天然氣發(fā)動機組，將雙燃料發(fā)動機電控房安裝于機房過道外側(cè)。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(quán)利要求1.一種帶有油改氣系統(tǒng)的鉆機，其特征在于所述油改氣系統(tǒng)包括LNG/CNG槽車、減壓撬、雙燃料發(fā)動機和發(fā)動機電控系統(tǒng)，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(fā)動機連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有油改氣系統(tǒng)的鉆機，其特征在于所述減壓撬為撬裝式結(jié)構(gòu)，包括一級減壓部和二級減壓部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有油改氣系統(tǒng)的鉆機，其特征在于在所述減壓撬和雙燃料發(fā)動機之間設(shè)置有變矩器機組。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶有油改氣系統(tǒng)的鉆機，其特征在于所述雙燃料發(fā)動機為兩臺。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶有油改氣系統(tǒng)的鉆機，其特征在于還包括有柴油機組，兩臺雙燃料發(fā)動機和柴油機組分別于所述減壓撬連接。
專利摘要本實用新型公開了一種帶有油改氣系統(tǒng)的鉆機，涉及石油天然氣鉆探技術(shù)領(lǐng)域，所述油改氣系統(tǒng)包括LNG/CNG槽車、減壓撬、雙燃料發(fā)動機和發(fā)動機電控系統(tǒng)，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(fā)動機連接。本實用新型以天然氣為原料替代柴油，節(jié)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(yōu)先權(quán)日2011年8月16日
發(fā)明者張洪, 沈凡兒, 王汝華, 王豫, 譚剛強, 雒建勝 申請人:中國石油集團川慶鉆探工程有限公司