赋能石油行业 | 英威腾传动方案助力钻采行业推进“碳中和”

随着社会经济的发展，节能减排成为全球共同关心的问题，这就需要加大清洁高效能源的利用力度。页岩气是以甲烷为主要成分、非常规天然气形式存在的天然气，是一种清洁、高效的能源资源和化工原料，可被用于居民燃气、供热、发电、汽车燃料和化工生产等领域，应用范围广泛。

2022年全国能源工作会议中指出，油气方面，加大油气勘探开发，预计全年原油产量1.99亿吨、连续3年回升,天然气产量2060亿方左右、连续5年增产超百亿方,页岩油产量240万吨、页岩气产量230亿方、煤层气利用量77亿方，继续保持良好增长势头。

一、项目挑战

在北方某钻探公司页岩气钻机项目中，绞车电机为400KW，转盘电机为300KW，电压均为600V。两台电机通过传动装置分别为绞车和转盘提供动力，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。绞车电机的零速“悬停”功能让现场操作变得更简单，作业过程变得更安全。转盘的零速扭矩输出保持功能，让扭矩释放过程变得简单，轻松应对堵转工况。

二、采用英威腾驱动，提高效率又安全

某客户现场采用一台整流柜、四台逆变柜、一台制动柜的多传动方案，相比于单机配置，整流容量配置小，制动单元配置少，设备安装占用空间小，系统使用及后期维护的经济性更好，英威腾驱动方案全面提高现场生产效率，保障现场作业安全。

英威腾多传动方案

系统使用两组GD800整流模块通过直流母线为四台GD800逆变器供电，即考虑整流余量，又合理的降低了总装机容量。逆变器均采用速度矢量控制模式，控制精度高、速度响应块，运行更加稳定可靠。

图：系统单线图

方案特点

Goodrive800工程传动产品专为高端应用市场而设计，采用国际主流的模块化设计理念，可以应用在需要高过载能力、高可靠性、持续作业的场合；

采用英威腾方案有以下优异特点：

•  功率密度大，体积较以往设备降低30%以上，降低室内占地面积；

•  公用制动单元，设备利用率高，既经济又高效；

•  整流效率99%以上，逆变效率98.5%以上；

•  柜前安装操作，方便用户后期设备维护；

•  系统成柜，外部跨线少，搬家拆装更快速；

•  高功率因数，达0.95以上；

•  系统低噪声、无污染，更加绿色环保。

三、能量回馈再使用，助力推进“碳中和”

与使用传统柴油机驱动相比，使用电机驱动有诸多优点，包括环境污染小、对周围居民噪音影响小、维护工作量小等，在绞车减速下放时还可以通过逆变器将电能回馈给直流母线，再次供转盘、泥浆泵等其他设备使用，大大提高了电能使用效率。根据数据统计，用柴油机驱动的情况下，每天用油量在2.5吨左右，按照每吨7500元，每天费用在1.87万元左右。用电机驱动的情况下，每天耗电量在1.4万度电左右，按照1.1元/度，每天费用约1.54万元。在用电的情况下，每天至少能省下3300元左右的费用，节能效果明显。

通过现场运用表明，英威腾GD800变频器响应效果好，节电率效果显著，是钻采行业的好帮手，在转盘、顶驱、绞车、泥浆泵上将有广泛的应用前景。