油气勘探开发忙钻井“油改电”潜力大

　　有机构预测，2021年全球将钻探约5.4万口油井，比2020年增加12%。而预计2022年，钻井数量将进一步增加，比2021年增长19%，这对于2020年遭受巨大打击的全球钻井市场来说，无疑迎来了走出低谷、实现全面复苏的曙光。

　　作为油气勘探开发的“龙头”，钻井规模的显著提升，预示着未来一段时间，石油行业工作量将保持快速增长。过往以柴油发动机为动力驱动的钻机市场保有量不低，而在“碳中和”的需求下，以更加环保、节能、低噪的电动机驱动的驱动方式正逐步的替代柴油机发动机作为动力驱动，并具有强大发展潜力。

　　深入陆地四千米油驱动转向电驱动

　　在北方某钻探公司4000米钻机项目中，现场电机为1000KW，电压10KV，两台电机通过传动装置为钻机系统提供动力，现场电机会驱动传动装置，传动装置为泥浆泵和绞车提供动力，绞车会驱动大钩和转盘，各个驱动机构的切换是通过气源房提供动力，再通过气胎离合来进行传动装置与电机、泥浆泵、绞车的切换。控制室会根据具体钻井深度和钻井工艺调整电机转速，来满足钻井工艺需求。

　　两台变频手拉手稳定可靠更协调

　　客户现场原有驱动方式为内燃机驱动，为钻机提供动力。现在客户更换为两台电机通过网电为钻机提供动力，实现由油驱动向电驱动的转换。

　　英威腾方案

　　

　　主从控制系统框图

　　两台GD5000变频器通过主从通讯连到一起，主机跑速度模式，从机跑转矩模式，从而保证两台机组出力一样，两台机组动态响应更加协调，使机组运行更加稳定可靠。

　　方案特点

　　GD5000系列高压变频器调速系统是英威腾自主研发、设计的新一代高压（同步/异步电机）三相交流电动机的调速、驱动装置，英威腾GD5000系列高压变频调速系统采用多重化移相多单元串联正弦脉宽调制(SPWM)叠压技术，直接“高-高”式，功率模块为交-直-交型电压源变频调速器。采用英威腾GD5000系列高压变频装置电代油驱动装置，有以下优异特点：

　　1、自主开发的高性能的无速度传感器矢量（异步/同步电机）控制技术，精度高、动态响应快。

　　2、变频器效率96%以上。

　　3、主/从控制功能，实现了多电机同时驱动控制。

　　4、低谐波装置，远低于国标要求4%。

　　5、高功率因数，功率因数0.95以上，无需增加补偿装置。

　　6、现场两台电机既能跑单机模式也能跑主从控制模式，互为冗余，更加安全可靠。

　　7、系统低噪声、无污染，更加的绿色环保。

　　每天节省一万元，推进“碳中和”又一体现

　　根据现场提供数据：用电机驱动的情况下，每天耗电量在1.8万度电，按照1.1元/度，每天费用在1.98万元；在用内燃机驱动的情况下，每天的用油量在4-5吨左右，按照每吨7000元，每天的费用在2.8-3.5万元。完全用电的情况下，每天能省下1万元左右的费用，节能效果明显。

　　通过现场运用表明，英威腾Goodrive5000系列高压矢量变频器运行稳定，响应效果好，节电率效果显著，是钻井行业油改电项目的好帮手。