根據(jù)頁巖氣開發(fā)的裝備需求,并考慮以后成機(jī)組作業(yè)時(shí)的組網(wǎng)控制需求,研制了NC5440TYL電驅(qū)壓裂車。整車將電氣驅(qū)動(dòng)裝置、大功率電機(jī)和泵送設(shè)備集成于同一個(gè)重載底盤上,不僅減小了井場占地面積,而且避免了共模電壓對電機(jī)定子繞組與軸承帶來的危害,控制系統(tǒng)采用魯棒理論實(shí)現(xiàn)對壓裂泵的精準(zhǔn)控制,診斷維護(hù)的自動(dòng)化可縮短非正常停機(jī)時(shí)間、減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。對電驅(qū)壓裂車的整體結(jié)構(gòu)、減振技術(shù)以及變頻驅(qū)動(dòng)主電路拓樸結(jié)構(gòu)、電驅(qū)裝置的柜體防護(hù)設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究,設(shè)計(jì)了視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)和自動(dòng)盤泵�，F(xiàn)場應(yīng)用中,泵送排量0.6～1.2 m³/min,工作壓力64～81 MPa,平均輸出功率955 kW,平均負(fù)載率51.2%,泵送單位體積液體的耗電量為19.42 kW·h/m³。NC5440TYL電驅(qū)壓裂車不僅可降低施工成本,有良好的道路移運(yùn)性能,而且提高了壓裂作業(yè)效率,具有良好的推廣應(yīng)用前景。 

【文章來源】：石油機(jī)械. 2020,48(11)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

NC5440TYL電驅(qū)壓裂車

NC5440TYL電驅(qū)壓裂車電控系統(tǒng)由本地控制和遠(yuǎn)程控制兩部分組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架如圖2所示�？刂葡到y(tǒng)采集各設(shè)備傳感器數(shù)據(jù)后采用魯棒理論對壓裂泵精準(zhǔn)控制，建立和實(shí)現(xiàn)了參數(shù)在線調(diào)整的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，克服了井下壓力波動(dòng)、供液壓力變化等干擾，利用非連續(xù)性參數(shù)映射確保不同排出壓力、電流、功率在預(yù)估范圍內(nèi)相互聯(lián)動(dòng)，在全功率段內(nèi)對上不影響電網(wǎng)運(yùn)行，對下使電機(jī)在接近正弦波下運(yùn)行;變頻器采用直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)算法，遠(yuǎn)控PC采用扭矩給定與轉(zhuǎn)速給定相組合的控制策略，進(jìn)行排量精確控制與排出壓力變化率的相對控制，不僅實(shí)現(xiàn)了壓裂車重載并車啟動(dòng)，而且壓裂泵的輸出可在一定程度上抑制井下壓力的波動(dòng)，克服泵與高壓管匯之間的“水錘”效應(yīng)。2.3 診斷維護(hù)自動(dòng)化

NC5440TYL電驅(qū)壓裂車底盤采用4橋重型底盤，對底盤車架在自由模態(tài)、約束模態(tài)和預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下進(jìn)行靜力學(xué)分析，得出車架在約束模態(tài)的前4階頻率在0～30 Hz之間，如表1所示，而電機(jī)額定功率區(qū)間轉(zhuǎn)速為502～1 000 r/min，電機(jī)激振頻率為8.36～16.6 Hz，頻率范圍覆蓋了約束模態(tài)下第2、3階頻率，易引起共振，影響過程如圖3所示。為避開底盤車的低階頻率區(qū)間，通過安裝高阻尼減振器，增加電機(jī)和減振器組成的懸掛系統(tǒng)固有頻率，同時(shí)也對減振器進(jìn)行半剛性處理，消耗振動(dòng)能量，減少振動(dòng)輸出，這樣經(jīng)過底盤第2、3階頻率時(shí)振動(dòng)就會(huì)大大減輕。3.2 變頻驅(qū)動(dòng)單元主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電驅(qū)壓裂設(shè)備在頁巖氣儲(chǔ)層改造中的應(yīng)用[J]. 張斌,李磊,邱勇潮,戴啟平,李雙鵬,鄧友超.  天然氣工業(yè). 2020(05)
[2]電動(dòng)壓裂泵在頁巖氣井壓裂中的先導(dǎo)試驗(yàn)[J]. 周成香,吳壯坤,丁橋.  石油機(jī)械. 2018(11)
[3]利用電力開展頁巖氣壓裂規(guī)模應(yīng)用的分析及建議[J]. 王慶群.  石油機(jī)械. 2018(07)
[4]大型壓裂裝備應(yīng)用問題解析及發(fā)展方向[J]. 吳漢川.  石油機(jī)械. 2017(12)
[5]電動(dòng)壓裂泵在頁巖氣壓裂中的應(yīng)用[J]. 樊開赟,榮雙,周勁,徐永.  鉆采工藝. 2017(05)
[6]新型大功率電動(dòng)壓裂泵組的研制[J]. 田雨,謝梅英.  石油機(jī)械. 2017(04)
[7]國外壓裂裝備與技術(shù)新進(jìn)展[J]. 王曉宇.  石油機(jī)械. 2016(11)
[8]國內(nèi)大型壓裂裝備發(fā)展現(xiàn)狀及分析[J]. 彭俊威,周青,戴啟平,王來智,劉勇,何昀賓,黃希.  石油機(jī)械. 2016(05)
[9]美國頁巖氣體積改造技術(shù)現(xiàn)狀及對我國的啟示[J]. 吳奇,胥云,劉玉章,丁云宏,王曉泉,王騰飛.  石油鉆采工藝. 2011(02)



本文編號(hào)：3285889