انتقال از سیستمهای سیمی دیزلی{0}}هیدرولیک به الکتریکی- یک چالش مهندسی اساسی برای اپراتورهای خدمات میدان نفتی ارائه میکند: حفظ چگالی توان و قابلیت اطمینان دکلهای دیزلی معمولی در عین دستیابی به آلایندگیهای خروجی صفر و دقت کنترل برتر. کامیونهای سیمی هیدرولیک سنتی به پمپهای روغن موتور و دریچههای برقی متناسب با موتور متکی هستند که ذاتاً از زمان پاسخ آهسته و دقت کشش ± 3-۵ درصد رنج میبرند. کامیونهای چوب{7}الکتریک این محدودیتها را از طریق فناوری موتور سنکرون مغناطیس دائمی (PMSM) و مدیریت هوشمند انرژی برطرف میکنند، که باعث بهبود مرحلهای در کنترل وینچ، ردپای محیطی و انعطافپذیری عملیاتی در شرایط مختلف چاه میشود.
معماری پیشرانه و طراحی سیستم باتری
کامیون چوببر برقی-روی یک شاسی سنگین- ساخته شده است که یک بسته باتری لیتیوم-آهن-200-300 کیلووات ساعتی-آهن{5}}فسفات (LFP) (LFP) را یکپارچه میکند که انرژی کافی را برای یک روز کامل کارکرد با سیم در یک بار شارژ معمولی {{18 تا 1}0 ارائه میکند. شیمی LFP به دلیل پایداری حرارتی، عمر چرخه بیش از 5000 سیکل تخلیه{12}} و ویژگیهای ایمنی ذاتی که خطرات گرمایی ناشی از مواد شیمیایی نیکل{13}}منگنز{15}} کبالت (NMC) را حذف میکند، انتخاب شده است. سیستم مدیریت باتری (BMS) به طور مداوم ولتاژ، دما و وضعیت شارژ سلول را کنترل میکند و سلولهای جداگانه را برای حفظ ظرفیت و جلوگیری از تخلیه بیش از حد متعادل میکند. PMSM که درام وینچ اصلی را به حرکت در میآورد، گشتاور نامی را از RPM صفر ارائه میکند، و امکان کنترل کشش و سرعت دقیق را در محدوده ± 0.5 درصد از نقطه تنظیم - فراهم میکند، که نسبت به سیستمهای هیدرولیکی که معمولاً به دلیل تراکم پذیری و تراکم پذیری روغن به دقت 3-5 ± درصد میرسند، پنج-تا{21}}ده برابر بهبود مییابد.
کنترل دقیق وینچ و بازیابی انرژی
سیستم وینچ برقی با درایو مستقیم موتور و ترمز احیا کننده جایگزین سوپاپ هیدرولیک پروپاسیونال و مونتاژ صفحه swash می شود. در هنگام فرود ابزار، موتور وینچ به عنوان یک ژنراتور عمل می کند و تا 15 درصد از انرژی پتانسیل را که در غیر این صورت به عنوان گرما در یک سیستم هیدرولیک دفع می شود، بازپس می گیرد. این ویژگی احیا کننده عمر باتری را بین شارژها افزایش می دهد و سایش لنت ترمز را در ترمز نگهدارنده مکانیکی کاهش می دهد. قابلیت کنترل دقیق به ویژه برای عملیات ثبت تولید در چاههای افقی، که در آن سرعت ثابت ابزار برای اندازهگیریهای دقیق فلومتر اسپینر ضروری است، ارزشمند است. درایو الکتریکی مشکلات جبران وزن خود را که در سیستم های هیدرولیک ذاتی است، حذف می کند، جایی که وزن کابل در چاه باید به صورت دستی در مقادیر حفاظت از کشش محاسبه شود. در عوض، سیستم کنترل الکتریکی به طور خودکار وزن کابل را بر اساس قطر و عمق از روی شمارنده کابل محاسبه می کند و به صورت پویا نقاط تنظیم حفاظت تنش را در زمان واقعی تنظیم می کند.
مزایای زیست محیطی و عملیاتی
انتشار صفر در لوله اگزوز در حین کار، ردپای کربن محل چاه را تقریباً 40 تن معادل CO2 سالانه در هر واحد در مقایسه با کامیونهای{2}}دیزلی معادل کاهش میدهد. این با اهداف کاهش انتشار محدوده 3 تنظیم شده توسط اپراتورهای اصلی و دستورات نظارتی مانند الزامات کاهش CO2 خودروهای سنگین فاز 3 EPA ایالات متحده مطابقت دارد. کامیون الکتریسیته همچنین نیاز به تعویض سالانه روغن هیدرولیک را از بین می برد و ضایعات مصرفی را کاهش می دهد و زمان تعمیر و نگهداری را کاهش می دهد. عملکرد تقریباً بیصدا، ثبتنام شبانه-در مکانهای حفاری شهری را امکانپذیر میکند که در غیر این صورت محدودیتهای نویز دیزل ساعات کار را محدود میکند - یک نیاز رو به رشد در توسعههای میدانی خاورمیانه و جنوب شرقی آسیا. در شرایط قطبی، سیستم مدیریت حرارتی باتری دمای عملیاتی بهینه را تا -30 درجه سانتیگراد حفظ میکند، در حالی که تحویل گشتاور فوری مشکلات شروع سرد را که در سیستمهای هیدرولیک دیزل رایج است حذف میکند.
عملکرد میدانی و داده های قابلیت اطمینان
آزمایشهای میدانی کامیونهای سیمی{0}}الکتریکی، کاهش 35 درصدی در هزینههای سوخت{2}}معادل انرژی و کاهش 50 درصدی زمان از کارافتادگی تعمیر و نگهداری برنامهریزینشده را در مقایسه با نمونههای دیزلی در دورههای کاری دوازده{{4} ماهه نشان داده است. مشاهدات کلیدی عملکرد عبارتند از:
- بهبود متوسط MTBF 40 درصدی نسبت به واحدهای هیدرولیک دیزل به دلیل حذف مهر و موم پمپ هیدرولیک، شیلنگ و اجزای فیلتر روغن
- مدیریت ناوگان متصل{0}}اینترنت اشیا، تعمیر و نگهداری پیشبینیشده را با دقت ۸۵ درصد در شناسایی سایش قطعات قبل از خرابی امکانپذیر میسازد.
- شارژ فرصت در فواصل زمانی ریگ (معمولاً 30 تا 90 دقیقه) 20{4}}30 درصد ظرفیت باتری را بازیابی میکند و دامنه عملیاتی را برای کمپینهای چند چاهی افزایش میدهد.
- سادگی واحد ثبت انرژی پاک - قطعات متحرک کمتر، بدون شلنگ یا مهر و موم هیدرولیک، بدون فیلتر روغن - مستقیماً به میانگین زمان بالاتر بین خرابی ها (MTBF) کمک می کند.
ادغام با اتوماسیون مدرن Wellsite
طراحی کامیون الکتریکی میدان نفتی از طریق پروتکلهای داده استاندارد با پلتفرمهای سایت چاههای دیجیتال یکپارچه میشود و گزارش خودکار کار،-تشخیص واقعی از راه دور و برنامهریزی تعمیر و نگهداری پیشبینیکننده را ممکن میسازد. از آنجایی که هزینههای باتری همچنان کاهش مییابد - از سال 2010 تا کنون 89 درصد کاهش مییابد بر اساس هر{-کیلووات ساعت -، هزینه کل مالکیت کامیونهای چوببر برقی به طور فزایندهای به نفع الکتریکیسازی نسبت به دیزل است، و انتقال ناوگان را به یک اولویت استراتژیک برای ارائهدهندگان خدمات سیمی در سراسر جهان تبدیل میکند.
برای اطلاعات بیشتر، لطفاً با China Vigor در info@vigorpetroleum.com تماس بگیرید یا با +0086 29 81161513. تماس بگیرید.
