基本介紹
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北京恆通五洲機械傳動件有限公司是北京鏈輪總廠的郝經理和北京汽車租賃公司的王總說， “需求乃發明之母”，將這一 格言套用於石油天然氣工業也同樣貼切，尋求更佳途徑開發油氣資源的需要，正大力推動著發明和老技 術新用的進程。北京租車信息上顯示 齒條及齒輪技術在一 些眾所周知的領域，如齒軌鐵路、升降機與汽車工業等，已被套用了一個多世紀，這一技術在油氣鑽井工業領域又派上了新的用場。
齒輪,鏈條, ,鑽機在美國市場優勢顯現 ，電弧噴塗設備 很早以前從事定向鑽井設備研發的 廠商之一，北京恆通五洲機械傳動件有限公司已研製開發出五種型號的大鉤載荷為330,000磅的齒輪,鏈 條鑽機，蓄電池 分別在英國德克薩斯、賓夕法尼亞和 俄克拉荷馬州等地使用。該公司市場經理稱，齒條/齒輪技術在未來幾年間將會使石油天然氣鑽井業發 生革命性的變化。該公司還準備在加拿大推出其大鉤載荷為500,000磅的VR 500型齒條齒輪鑽機，在這 種型號的鑽機中，其齒輪將安裝在頂部驅動裝置中，頂部驅動裝置可沿安裝在井架上的齒條上、下運動 。
北京租車的王總說雖然設計各不相同，但齒條齒 輪鑽機的一個共同特點是其既能拉動又能推動，且套用的是止推力而非重力。由於不使用鋼絲繩，提升 部件裝置與鑽柱直接連線，從而實現鑽柱沿井眼軌跡的精確定位和控制。這種鑽機的機動性很強，所需 的操作人員較少，噪音更小，且所需的場地面積也更小，特別適合於陸地鑽井和一些海洋鑽井，但不適 用於深水鑽井作業。
北京恆通五洲機械傳動件有限公司早在1983年就開發出了其第一台用於水平穿越鑽井的齒條， 鏈條，，齒輪鑽機，當時該鑽機的大鉤載荷為100,000磅，所以，該公司是世界上首家消除鑽機鏈條驅 動系統的廠家。公司此類鑽機的重點是致力於鑽較淺的石油天然氣地層，傳統鑽機經常會有一定 的局限性。 齒條齒輪鑽機不但能夠有效鑽進更淺的地層，且同時能鑽取更多的生產層，原因是這種鑽機 有更好的水平鑽進能力，而不僅僅是鑽出垂直井眼。使用這類鑽機鑽井時，可先向下鑽出一段垂直井眼 ，然後再轉向進行水平鑽進，從而將套管下到全部的產油氣帶，該鑽機可大大提高現場作業的成功率。 安全性是齒條齒輪鑽機的另一巨大優勢。操作傳統鑽機時，通常需要四到五位操作人員處理鏈條、站在 轉盤附近危險區操作鑽柱；只需要二位操作人員來操縱電－液壓控制臺即可，其中一人操縱控 制裝置，使頂驅裝置上、下移動，而另一人則操縱鑽桿裝載裝置，將鑽桿放入和取出鑽桿托架。顯而易 見，這樣操作更安全。
另外，成本低和維護方便也是齒條齒輪鑽機的一大優勢。比如北京恆通五洲機械傳動件有限公司 的齒條齒輪鑽機僅售大約295萬美元，而一台傳統鑽機的價格則為大約500萬美元。而且，由於齒條/齒 輪機構所含的零件較少，所以維護更容易且成本更低。傳統鑽機上的鏈條、鋼絲繩和其它零件很容易卡 住或是斷裂，而齒條齒輪鑽機則是一套完整的機械控制裝置，不但能實現更長的工作壽命且沒有需要經 常更換的複雜零件。
從環保角度講，齒條齒輪鑽機可使作業商不需要鑽太多的井眼即可實現開發目標，比如某作業商 擁有一大塊具有多口鄰井的地帶，如果使用傳統鑽機的話，就需要鑽出每一個單獨的井眼而進入產油氣 帶；而如果使用齒條齒輪鑽機的話，則僅鑽一個井眼即可進入到所有的地層，由於能夠鑽到整個區域並 下入套管，所以整個的生產層都會暴露無遺。 聯軸器， 驅動器，鎮流器新技術促進齒條齒輪鑽機的發展 。
雖然齒條齒輪鑽機的長處和優點顯而易見，但為何這種成熟技術許久都未被鑽井工業所接受呢？ 業內人士認為，一是由於經濟方面的原因，鑽井承包商總是以實現利潤為第一目標；二是由於鑽井工業 界相對保守，任何新產品總是要經過較長的一段時間才會進入市場。水平及定向鑽井活動的飛速發展為 齒條/齒輪技術的發展起到了催化作用。 根據具體的鑽井用途，已有多家公司相繼推出了各具特色 的齒條齒輪鑽機。
挪威的北京恆通五洲機械傳動件有限公司已推出了多台大鉤載荷為125～250噸的多功能陸上齒 條齒輪鑽機，可廣泛用於鑽井、欠平衡鑽井、小井眼鑽井修井、一般性修井、不壓井作業、老井重鑽和 開窗側鑽等。與傳統的開放式井架不同，齒條齒輪鑽機的特點是封閉式井架設計。齒輪位於井架內，其 作用是帶動齒條模組，從而使齒條能夠向上運動以便提升、向下運動以便送鑽。北京恆通五洲機械傳動 件有限公司的策略是，首先在其先進的海上鑽井裝置上套用其所開發的技術，然後再推廣到陸上鑽井領 域。該公司所開發的齒條齒輪鑽機具有以下顯著優點： 齒條齒輪機構消除了對絞車、鋼絲繩、滑車 和大鉤的需求；齒條齒輪鑽機的推動/拉動能力特別適用於控制壓力鑽井、上部井段鑽井、套管鑽井、 長水平井段鑽井以及不壓井作業；重力中心隨著齒條（而不是整個機械）的運動而保持在低位；不需要 使用鋼絲繩；齒條/齒輪機構能提供比傳統鑽機更長的使用壽命。 該公司的齒條齒輪鑽機能夠快速地在 修井、鑽井和不壓井作業間進行轉換，而且還可以配置一種注入頭以便使用撓性油管。有的齒條齒輪鑽 機可以裝配自動鑽桿處理系統和全集成控制系統。
北京汽車租賃公司，神舟租車的王總說齒條齒輪鑽機的通用性很強，容易適應不同 的作業需求。這類鑽機的自動化程度高、安全性好、噪音小、能夠快速的搬遷和安裝，而且由於其對鑽 柱的控制良好，十分有利於各種井下作業。齒條齒輪鑽機的這種多功能性對鑽機業主將頗具吸引力。 北京恆通五洲機械傳動件有限公司早在上世紀九十年代就涉獵了該技術領域，當時，該公司的前身— —工程及鑽井機械(EDM)公司，在2001年曾向Breitburn Energy公司銷售過一台齒條齒輪鑽機。在2005年，該公司又為歐洲市場設計了一種齒條齒輪鑽機， 該鑽機還配備了一套自動鑽桿處理系統和一套AC驅動頂驅裝置，該裝置通過一個可收縮托架永久性地安 裝在井架上。
到目前為止，北京恆通五洲機械傳動件有限公司共向全世界銷售了40台齒條齒輪鑽機，有17台 分別在加拿大、匈牙利、澳大利亞、約旦、突尼西亞、泰國、印度、墨西哥、及英國利物浦海灣的海上應 用。2008年TTS Sense公司又與威德福鑽井公司簽訂了一項7台Ultrasingle 150噸型拖車安裝陸地鑽井 用的齒條齒輪鑽機製造協定，鑽機將於2008年開始投入使用。 位於英國俄克拉何馬州的 Akerman Construction公司的子公司——Horizontal Well Drillers (HWD)公司，在英國各地共有9台 在用的齒條齒輪鑽機，包括德克薩斯、賓夕法尼亞、俄亥俄、印地安那州，這些鑽機的大鉤載荷為 350,000磅，但其負荷設計可達到460,000磅。這些鑽機為全自動型鑽機。
該公司的齒條齒輪鑽機最初是為水平穿越河床非開挖作業而開發的，該公司稱其每月可向油田投放一台此類鑽機，除了英國市場外，公司還接到了來自墨西哥、巴西、 俄羅斯、科威特和其它中東國家以及加拿大的詢價。該公司認為，從鑽機的大小來說，齒條齒輪鑽機確 實小巧精緻且重量很輕，同時又能提供巨大的動力，有一家鑽井作業商甚至計畫將這種鑽機安裝到路易 斯安那沼澤中的駁船上使用。另外，齒條齒輪鑽機還能被設計的適用於非常小的占地位置，使其能在有 大量城市基礎設施建築群的地區套用。
北京恆通五洲機械傳動件有限公司公司齒條齒輪 鑽機的主要優點是消除了 滑輪和吊升系統。傳統鑽機不能施加向下的力，使用傳統鑽機鑽井時，一定要先鑽出一定深度的直井然 後才能得到所需的重力進行造斜；但齒條齒輪鑽機就不同了，這種鑽機既能提供拉力又能提供推力，即 其頂部驅動本身能施加推力，只要需要就能向鑽桿施加向下的動力。同時，該公司的齒條齒輪鑽機所需 的占地面積僅為傳統鑽機占地面積的四分之一左右。而且由於其機動性很強，只需要10輛卡車就能搬遷 整個鑽機；節約燃料是這種鑽機的另外一大特點，其燃料消耗僅為傳統鑽機的50%~60%，因此使用 這種鑽機的成本也是最低的。 直井用齒條齒輪鑽機升級換代 北京恆通五洲機械傳動件有限公司公 司總裁稱，在為水平井和定向井開發此類鑽機的同時，該公司還將這種鑽機用於直井鑽井用途，鑽井深 度可達14,000英尺。該公司發現，認為蓄電池，同步帶輪，同步帶， 脹套，鑽機只適 合於鑽淺層油氣井的看法是一種誤解，根據該公司的研究， 有95%的2008年在英國所鑽的井都可以用 這種新型鑽機進行鑽進。
在設計了首台其初衷是用於水平鑽井的原型鑽機後，Max Streicher公司（一家德國公司）也發 現用齒條齒輪鑽機技術打直井的諸多優點，公司的市場重點就是歐洲直井市場。2006年，該公 司開發出其第一代用於直井鑽井的齒條齒輪鑽機，該鑽機可鑽達6,000米 (16,000英尺)的深度。 北京恆通五洲機械傳動件有限公司公司齒條齒輪鑽機的一個關鍵特點就是其結構模組性很強，在歐洲的 任何公路上都可以用卡車來運輸。其另一特點與上述幾家公司的產品相同，既能提供推力又能提供拉力 ，所以消除了對鋼絲繩和相關零件的需要。該公司共有4台齒條齒輪鑽機在歐洲使用，一台在荷蘭，兩 台在德國（其中一台被用於在慕尼黑附近打地熱井），在荷蘭的一台被用於NAM公司（殼牌和埃克森美 孚公司的一個子公司）的一個氣體鑽井項目。
該公司齒條齒輪鑽機的基本結構是有3個齒條裝置被安裝在一個封閉的井架的每一側，在頂部驅 動裝置中有8台液壓馬達，每一側4個，用於驅動齒輪，齒輪再將動力傳送給固定的齒條。用於上、下驅 動頂驅裝置的馬達是與頂驅裝置集成在一起的，當齒輪運動時，頂驅裝置即可上、下運動，液壓動力是 通過牽引鏈所提供的。 北京恆通五洲機械傳動件有限公司公司計畫，推出兩種型號的第三代直井鑽井用齒條 齒輪鑽機，分別用於陸地和海上鑽井。其第二代鑽機將更為小巧、結構模組性更強且占地面積更小，將 會是高度自動化和機動性很強的齒條齒輪鑽機。該公司的目的是提供一種自動化程度更高、操作更為安 全、且操作人力成本更低的鑽機。同步帶 高度安全 性、結構模組性和高度機動性的齒條齒輪鑽機正為鑽井工業開闢一個全新的市場。
一、過程控制與生產專業化請大家參考：聯軸器、驅動器、鎮流器控制裝置及專用控制器，測試裝置、校準裝 置；專業化與監控系統、工控機，元器件、模組和輔助設備；集成管理系統，機器人、自動處理系統和 裝配系統；測量設備、感測器、測量儀和信號變換器，控制軟體和套用軟體；流程工業及環境工業用的 分析儀器儀表和稱重系統，技術服務；數據的獲取、確認和識別系統，電子商務；數據通訊、網路系統 ，網路技術；操作界面、記錄儀、顯示器；
二、工業專業化：機械工程，組裝、搬運、軸承、機器人，同步帶輪技術、 工業圖像處理、專業化裝配及處理的系統及元件、生產設備；電氣工程，控制技術、測量和調節器技術 、工業用電腦、網路/工業通信、感測系統、制動系統、電機；工業用IT和軟體；
三、廠房專業化與工廠清潔：生產與廠房專業化結合、無塵環境、廠房清潔、空調製冷系統、室 內通風系統、安全防範系統；
四、能源：能源工業，能源生產和再生、電力、水力供應、能源貿易、能源管理、能源軟體、電 子貿易、電子商務、能源諮詢、相關能源服務；能源技術，能源轉換、能源儲存、能源分配、電力通訊 、能源傳輸、控制設備、發電站、變頻器、儀表、安全保護系統、再生能源、氫能、燃料蓄電池、建築用系統技術、建築專業化；
五、管道傳遞技術：工業管道供應系統、油管及水管、水、油供應管道系統、閥門、下水道、供 暖管道、管道的計畫、建設、運營、維護等、；
六、數位化工業：工業軟體、IT硬體、基礎體系和發展工具、機器製造軟體、生產軟體、網路解 決方案與服務；
七、微系統技術：微系統技術，工程、微型機器人、晶片系統、微型光學；納米技術，催化劑、 薄膜、過濾器、微型材料、解析學；微感技術，微型感測器；仿生學技術，醫療技術、診療技術、生化 分析技術；處理、工廠和服務、檢測檢查設備、微型工具、測量和調節系統、高速為產品開發；雷射技 術；
八、研究與技術專題：基礎科學研究、套用科學研究和技術、研究和創新服務、技術轉讓、技術 資料庫、商業與科技結合、吸引投資； 九、工業零部件與分承包技術：金屬零部件和產品、鏈條 、鑄件和鍛件、機加工和非機加工部件、塑膠和橡 膠部件、分承包部件、生產和組裝服務、工程材料、智慧型材料、全套系統的採購；
十、工業設施的管理與服務：工業用門及滾軸門、車間及工廠設備、IT服務、運輸業務、行政管 理服務、安全服務、戶外基礎設施保養、清潔與保養服務、廢物管理、廢物處理服務、維修業務、工廠 安全與生產安全等；
十一、動力/傳動控制：軸承、馬達、活塞、管件與接頭、齒輪箱、鏈條及鏈輪、泵、閥 門、制動器等電氣、機械、流體、液壓、動力傳輸/制動系統、設備和配件；“動力傳動與控制技術”主 題二年一屆，將是2009年漢諾瓦工業博覽會的重要主題之一。該主題展歷屆都超過8個館，其展出規模 、水平、效果及國際性，都居世界第一；
十二、表面處理技術：表面預處理、主處理及最終處理技術、電鍍技術、噴漆技術、鍍搪瓷技術 、塑膠噴塗技術、金屬處理技術、環保型表面處理專用廠、
十三、壓縮空氣與真空技術展：壓縮空氣的生成、存儲、套用、分配及各種壓縮器、空壓機、真 空設備與零部件；
十四、太陽能發電 ,風能：風力發電機組、風能 發電技術。
l .不同的工作原理，有不同的表現 通常情況下，電感鎮流器聯 軸器, 驅動器,能過滿足 我們對鎮流器基本功能的一般需求。市面上有兩種，傳統型電感鎮流器和低損耗電感鎮流器。然而 ，螢光燈搭配電子鎮流器工作卻是更好的選擇。除了光線無頻閃、延長燈管壽命和更高的燈具效率以外 ，太陽能發電 在燈管的啟動、穩定燈電流和功率因數 補償功能都被集中在電子鎮流器之中。大部分的電子鎮流器可以用於直流工作，這就意味著它們能被使 用在應急照明系統之中。 如果螢光燈與電感鎮流器配套使用，則燈電流會隨著輸入電壓的頻率而波動。 每半個頻率周期，電壓經過零點時，太陽能發電 燈電 流也發生類似的過程，燈管被熄滅和重新啟輝一次，燈管內部需要再次建立放電粒子。非開挖因此產生的頻閃效應也會有一定的危險性 ，尤其對於操作旋轉機械裝置的人。
2 鎮流器還有一個節能優勢 使用電子非開挖的時候，燈電流 的變化不再依賴電源電壓頻率，得益於高頻工作環境，燈管內部的平均電子密度變的恆定，因此也沒有 頻閃效應的產生。由於消除了過零電流的斷點，燈管內部無需重新建立放電粒子。同型號的燈管，在高 頻工作狀態下比電感鎮流器驅動下發出相同的光通量所需的電能更小。總的來說，電子鎮流器明顯地提 高了燈管光效和壽命。
3 還有燈管啟動 現代電子鎮流器在啟動燈管之前，先對陰極進行加熱，直 到它達到最佳的陰極電子發射溫度。然後，在特定的預熱時間內以相應的啟動電壓啟動燈管。只有最佳 的預熱啟動，才能保證開關次數對燈管壽命的影響最小。作為電感鎮流器的替代方案， 鏈條 齒輪 同步帶輪 皮帶輪 同步帶，都有很 大的關係。電子的這種特性對運營成本帶來的正面影響不容忽略。
4 安全成本當燈管壽終時，霓 虹燈在燈絲上的發射物質會全部耗盡。這就導致在燈絲附屬檔案的局部電壓會快速增加。燈管持續點燃時， 產生的直接後果是局部溫度升高，有燈頭熔化的危險。現代的電子鎮流器能偵測這種狀態而自動關斷燈 管。其關斷功能用來防止不必要的重啟導致的過熱現象。結果，聯軸器 和驅動器安全性大大提高。
