A dízel{0}}hidraulikusról az elektromos-vezetékes rendszerekre való átállás alapvető mérnöki kihívást jelent az olajmezők szolgáltatói számára: a hagyományos dízelfúrótornyok teljesítménysűrűségének és megbízhatóságának megőrzése, a kipufogógáz-kibocsátás nulla elérése és a kiváló vezérlési pontosság. A hagyományos hidraulikus vezetékes teherautók motoros-hajtású olajszivattyúkra és arányos mágnesszelepekre támaszkodnak, amelyek eleve szenvednek a lassú reakcióidőtől és a ±3-5 százalékos feszítési pontosságtól. Az elektromos hajtású fakitermelő teherautók az állandó mágneses szinkronmotoros (PMSM) technológiával és az intelligens energiagazdálkodással orvosolják ezeket a korlátokat, lépésről lépésre javítva a csörlővezérlést, a környezeti lábnyomot és a működési rugalmasságot a különféle kútkörülmények között.
Erőátviteli architektúra és akkumulátorrendszer tervezése
Az elektromos -hajtású fakitermelő teherautó nagy teherbírású-alvázra épül, amely egy 200-300 kWh-s lítium-vas-foszfát (LFP) akkumulátorcsomagot tartalmaz, amely elegendő energiát biztosít egy teljes nap vezetékes műveletekhez -, jellemzően 8-10 töltés. Az LFP kémiát a termikus stabilitása, az 5000 töltési{12}}kisütési ciklust meghaladó ciklusélettartam és a benne rejlő biztonsági jellemzők miatt választották ki, amelyek kiküszöbölik a nikkel-mangán-kobalt (NMC) kémiájával kapcsolatos hőkifutási kockázatokat. Az akkumulátorkezelő rendszer (BMS) folyamatosan figyeli a cella feszültségét, hőmérsékletét és töltöttségi állapotát, kiegyensúlyozva az egyes cellákat a kapacitás fenntartása és a túl{18}}kisülés megakadályozása érdekében. A fő csörlődobot hajtó PMSM névleges nyomatékot ad le nulla fordulat/perctől, lehetővé téve a precíz feszültség- és fordulatszám-szabályozást az alapjel ±0,5 százalékán belül -, öt--t{21}}tízszeres javulást jelent a hidraulikus rendszerekhez képest, amelyek jellemzően ±3-5 százalékos pontosságot érnek el az olajok összenyomhatóságának és a szelepek összenyomhatóságának köszönhetően.
Precíziós csörlővezérlés és energia-visszanyerés
Az elektromos csörlőrendszer a hidraulikus proporcionális szelepet és a lengőlemez szerelvényt közvetlen motorhajtással és regeneratív fékkel helyettesíti. A szerszám süllyesztése során a csörlőmotor generátorként működik, és visszanyeri a potenciális energia akár 15 százalékát, amely egyébként hőként disszipálna egy hidraulikus rendszerben. Ez a regeneratív funkció meghosszabbítja az akkumulátor élettartamát a töltések között, és csökkenti a fékbetét kopását a mechanikus tartóféken. A precíziós vezérlési képesség különösen értékes a vízszintes kutakban végzett termelési naplózási műveleteknél, ahol a sima, állandó szerszámsebesség elengedhetetlen a fonó áramlásmérő pontos méréséhez. Az elektromos hajtás kiküszöböli a hidraulikus rendszerekben rejlő ön-súlykompenzációs problémákat, ahol a kútban lévő kábel súlyát manuálisan kell figyelembe venni a feszültségvédelmi értékekben. Ehelyett az elektromos vezérlőrendszer a kábelszámlálóból automatikusan kiszámítja a kábel súlyát az átmérő és a mélység alapján, és valós időben dinamikusan állítja be a feszültségvédelem alapértékeit.
Környezeti és működési előnyök
A működés közbeni nulla kipufogócső-kibocsátás egységenként körülbelül évi 40 tonna CO2-egyenértékkel csökkenti a kút szénlábnyomát, mint egy hasonló dízelmotoros teherautóé. Ez összhangban van a főbb üzemeltetők által meghatározott Scope 3 kibocsátáscsökkentési célokkal és olyan szabályozási felhatalmazásokkal, mint például a US EPA Phase 3 Phase 3 nehézgépjárművek CO2-csökkentési követelményeivel. Az elektromos fakitermelő targonca emellett szükségtelenné teszi az éves hidraulikaolaj-cseréket, csökkentve a fogyóanyag-hulladékot és a karbantartási állásidőt. A közel-csendes működés lehetővé teszi az éjszakai-naplózást azokon a városi fúrási helyeken, ahol a dízel zajkorlátozások egyébként korlátoznák az üzemidőt -, ami egyre növekvő követelmény a közel-keleti és délkelet-ázsiai mezőfejlesztéseknél. Sarkvidéki körülmények között az akkumulátor hőkezelő rendszere -30 Celsius-fokig fenntartja az optimális működési hőmérsékletet, miközben az azonnali nyomatékleadás kiküszöböli a dízel hidraulikarendszereknél gyakori hidegindítási problémákat.
Területi teljesítmény és megbízhatóság adatok
Az elektromos -vezetékes teherautók helyszíni próbái 35 százalékkal csökkentették az üzemanyag--egyenértékû energiaköltségeket, és 50 százalékkal csökkentették a nem tervezett karbantartási leállásokat a dízelüzemű társakéhoz képest tizenkét hónapos üzemidő alatt. A fő teljesítmény megfigyelések a következők:
- Átlagosan 40 százalékos MTBF javulás a dízel hidraulikus egységekhez képest a hidraulika szivattyú tömítések, tömlők és olajszűrő alkatrészek kiiktatásának köszönhetően
- Az IoT{0}}kapcsolt flottakezelés lehetővé teszi a prediktív karbantartást 85 százalékos pontossággal az alkatrészek kopásának a meghibásodás előtti azonosításában
- A feltöltési időközökben (általában 30-90 perc) végzett töltési lehetőség 20-30 százalékos akkumulátorkapacitást eredményez, megnövelve a működési tartományt a több kutas kampányok számára
- A tiszta energia naplózó egység egyszerűsége - kevesebb mozgó alkatrész, nincs hidraulikatömlő vagy tömítés, nincsenek olajszűrők - közvetlenül hozzájárul a meghibásodások közötti átlagos idő növekedéséhez (MTBF).
Integráció a modern Wellsite automatizálással
Az olajmező elektromos vezetékes teherautója szabványos adatprotokollokon keresztül zökkenőmentesen integrálódik a digitális kútplatformokkal, lehetővé téve az automatikus munkajelentést, a valós idejű távdiagnosztikát és a prediktív karbantartási ütemezést. Mivel az akkumulátorköltségek továbbra is csökkennek - 89 százalékkal 2010 óta -kWh-nkénti alapon -, az elektromos fakitermelő teherautók teljes tulajdonlási költsége egyre inkább a villamosítást részesíti előnyben a dízel helyett, így a flottaváltás stratégiai prioritássá válik a vezetékes szolgáltatók számára világszerte.
További információért forduljon a China Vigorhoz a következő telefonszámon: info@vigorpetroleum.com, vagy hívja a következő telefonszámot: +0086 29 81161513.
