液化天然氣發(fā)動機在輪式修井機產(chǎn)品中的應用研究

【摘要】：作為修井作業(yè)的重要設備，修井機在增加國家石油產(chǎn)量，提高經(jīng)濟效益中發(fā)揮著重要作用。隨著能源價格的全球性上漲，傳統(tǒng)的柴油動力修井機的作業(yè)成本不斷提高。另一方面，隨著環(huán)境惡化、氣候變暖等全球性環(huán)境問題的出現(xiàn)，社會更加廣泛地關注環(huán)保問題，作為一種優(yōu)質、高效的新型低碳能源，LNG液化天然氣燃點高、安全性強，適于長途運輸和儲存，具有良好的經(jīng)濟性和較低的排放污染物，被認為是理想的車用發(fā)動機代用燃料。本文結合渤海裝備中成裝備制造公司XJ900(LNG)修井機研制項目，深入開展了LNG發(fā)動機在修井機上應用可行性研究。 本文具體介紹了LNG燃氣發(fā)動機的結構組成、動力特性，詳細說明了LNG燃氣供氣系統(tǒng)的工作原理和燃料加注系統(tǒng)的結構和各部件功能，對比分析了LNG燃氣動力發(fā)動機和柴油發(fā)動機的動力特性，闡述了LNG發(fā)動機在修井機上應用的可行性。 本文介紹了XJ900燃氣（LNG）動力修井機的整體方案設計、傳動方案設計，并對主要部件進行了詳細設計計算和選型，包括動力系統(tǒng)設計、傳動系統(tǒng)設計、底盤車設計、起升系統(tǒng)設計、液路系統(tǒng)設計、氣路系統(tǒng)設計和電氣系統(tǒng)設計。 通過對LNG燃氣動力修井機的試驗檢測方法進行深入研究，具體制定了LNG燃氣動力修井機廠內調試試驗、功能試驗、載荷試驗、最大靜載試驗和整機行駛試驗的主要試驗要求，并介紹了整機現(xiàn)場試驗情況。 LNG燃氣動力修井機整機動力強勁，發(fā)動機啟動、提速快，工作效率高，各項性能指標滿足油田現(xiàn)場修井作業(yè)的生產(chǎn)需求。絞車采用液壓助力剎把與氣動輔助剎車相結合的方式，剎把操作靈敏、可靠，大大減輕司鉆的勞動強度。LNG儲罐容量大，一次加注能夠滿足單井小修作業(yè)的燃料需求，減少燃料現(xiàn)場補給次數(shù)，節(jié)約作業(yè)成本。采用雙瓶兩側布置同時供氣設計，現(xiàn)場加注方便，特別適合小井場條件。 LNG燃氣動力修井機以LNG為燃料，滿足了“以氣代油”的需求，大幅度節(jié)省作業(yè)燃料成本，在同等修井工況下，該機比柴油動力修井機能夠節(jié)省30—40%燃料費。整機達到國Ⅳ標準，可有效降低作業(yè)費用和有害物質的排放，實現(xiàn)了修井作業(yè)低耗能、環(huán)保型生產(chǎn)方式的轉變，具有良好的經(jīng)濟和社會效益。 【關鍵詞】：修井機 LNG發(fā)動機 動力特性 動力匹配
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TE935
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題的研究背景和意義10-11
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國內研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本文主要研究內容14-16
• 第2章 液化天然氣發(fā)動機在修井機上應用可行性研究16-24
• 2.1 LNG 燃氣發(fā)動機動力特性16-17
• 2.2 LNG 燃氣發(fā)動機主要結構17-21
• 2.2.1 燃氣供氣系統(tǒng)17-18
• 2.2.2 LNG 燃料加注系統(tǒng)18-21
• 2.3 LNG 發(fā)動機動力特性分析21-23
• 2.4 本章小結23-24
• 第3章 液化天然氣燃氣動力修井機整機設計24-50
• 3.1 修井機結構設計24-38
• 3.1.1 整體方案設計24-25
• 3.1.2 修井機傳動方案設計25-27
• 3.1.3 主要部件設計計算27-38
• 3.2 LNG 發(fā)動機與修井機的動力匹配研究38-48
• 3.2.1 動力系統(tǒng)設計38-40
• 3.2.2 發(fā)動機與變矩器匹配計算40-46
• 3.2.3 動力匹配分析46-48
• 3.3 本章小結48-50
• 第4章 試驗研究50-60
• 4.1 廠內試驗50-56
• 4.1.1 調試試驗50-54
• 4.1.2 功能試驗54-55
• 4.1.3 載荷試驗55-56
• 4.1.4 最大靜載試驗56
• 4.1.5 整機行駛試驗56
• 4.2 整機現(xiàn)場試驗56-57
• 4.2.1 現(xiàn)場試驗情況56-57
• 4.2.2 現(xiàn)場試驗經(jīng)濟社會效益分析57
• 4.3 本章小結57-60
• 第5章 全文總結60-62
• 參考文獻62-70
• 致謝70

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