Prijelaz s dizel{0}}hidrauličkih na električne-žičane sustave predstavlja temeljni inženjerski izazov za operatere naftnih polja: održavanje gustoće snage i pouzdanosti konvencionalnih dizelskih postrojenja uz postizanje nulte emisije iz ispušne cijevi i vrhunsku preciznost upravljanja. Tradicionalni hidraulični vučni kamioni oslanjaju se na-uljne pumpe koje pokreće motor i proporcionalne solenoidne ventile koji sami po sebi imaju sporo vrijeme odziva i točnost napetosti od ±3-5 posto. Električni-kamioni za sječu drveća rješavaju ova ograničenja kroz tehnologiju sinkronog motora s trajnim magnetima (PMSM) i inteligentno upravljanje energijom, pružajući poboljšanje kontrole vitla, utjecaja na okoliš i operativnu fleksibilnost u različitim uvjetima bušotine.
Arhitektura pogonskog sklopa i dizajn baterijskog sustava
Električni-kamion za sječu drva izrađen je na teškoj{1}}šasiji koja integrira 200-300 kWh litij-željezno-fosfatnu (LFP) bateriju koja daje dovoljno energije za cjelodnevne operacije putem žice - obično 8 do 10 sječa s jednim punjenjem. LFP kemija odabrana je zbog svoje toplinske stabilnosti, životnog vijeka koji prelazi 5000 ciklusa punjenja-pražnjenja i inherentnih sigurnosnih karakteristika koje eliminiraju rizike od toplinskog odlaska povezane s kemijskim sastavima nikal-mangan-kobalt (NMC). Sustav upravljanja baterijom (BMS) kontinuirano nadzire napon ćelije, temperaturu i stanje napunjenosti, balansirajući pojedinačne ćelije radi održavanja kapaciteta i sprječavanja prekomjernog-pražnjenja. PMSM koji pokreće glavni bubanj vitla isporučuje nazivni okretni moment od nula okretaja u minuti, omogućujući preciznu kontrolu napetosti i brzine unutar ±0,5 posto zadane vrijednosti - pet-do-deseterostruko poboljšanje u odnosu na hidraulične sustave koji obično postižu ±3-5 posto točnosti zbog kompresivnosti ulja i histereze ventila.
Precizno upravljanje vitlom i povrat energije
Sustav električnog vitla zamjenjuje hidraulički proporcionalni ventil i sklop zakretne ploče s izravnim motornim pogonom i regenerativnim kočenjem. Tijekom spuštanja alata, motor vitla djeluje kao generator, ponovno hvatajući do 15 posto potencijalne energije koja bi se inače raspršila kao toplina u hidrauličkom sustavu. Ova regenerativna značajka produljuje trajanje baterije između punjenja i smanjuje trošenje kočionih pločica na mehaničkoj kočnici. Sposobnost precizne kontrole posebno je vrijedna za operacije karotaže proizvodnje u horizontalnim bušotinama, gdje je glatka konstantna brzina alata neophodna za točna mjerenja mjerača protoka. Električni pogon eliminira probleme samo-kompenzacije težine svojstvene hidrauličkim sustavima, gdje se težina kabela u bušotini mora ručno uračunati u vrijednosti zaštite od napetosti. Umjesto toga, električni upravljački sustav automatski izračunava težinu kabela na temelju promjera i dubine iz brojača kabela, dinamički prilagođavajući zadane vrijednosti zaštite od napetosti u stvarnom vremenu.
Ekološke i operativne prednosti
Nulte emisije iz ispušne cijevi tijekom rada smanjuju ugljični otisak na bušotini za otprilike 40 tona CO2 ekvivalenta godišnje po jedinici u usporedbi s ekvivalentnim kamionom s dizel- pogonom. To je usklađeno s ciljevima smanjenja emisija Scope 3 koje su postavili glavni operateri i regulatornim nalozima kao što su zahtjevi US EPA Phase 3 za smanjenje CO2 za teška-vozila. Električni kamion za sječu također eliminira potrebu za godišnjom izmjenom hidrauličkog ulja, smanjujući otpad od potrošnog materijala i vrijeme prekida održavanja. Gotovo-tihi rad omogućuje noćno-bilježenje u urbanim lokacijama bušenja gdje bi ograničenja buke dizela inače ograničila radne sate - što je sve veći zahtjev u razvoju polja na Bliskom istoku i u jugoistočnoj Aziji. U arktičkim uvjetima sustav upravljanja toplinom akumulatora održava optimalnu radnu temperaturu do -30 stupnjeva Celzija, dok trenutna isporuka okretnog momenta eliminira probleme hladnog pokretanja koji su uobičajeni kod dizelskih hidrauličkih sustava.
Podaci o terenskoj izvedbi i pouzdanosti
Terenska ispitivanja električni-pogonskih žičanih kamiona pokazala su 35-postotno smanjenje troškova-ekvivalentne energije za gorivo i 50-postotno smanjenje neplaniranih zastoja u održavanju u usporedbi s dizelskim pandanima tijekom dvanaest-mjesečnih radnih razdoblja. Ključna zapažanja o izvedbi uključuju:
- Prosječno poboljšanje MTBF-a od 40 posto u usporedbi s dizelskim hidrauličkim jedinicama zbog uklanjanja brtvi hidrauličke pumpe, crijeva i komponenti za filtriranje ulja
- IoT-povezano upravljanje voznim parkom omogućuje prediktivno održavanje s 85-postotnom preciznošću u prepoznavanju istrošenosti komponenti prije kvara
- Mogućnost punjenja tijekom-intervala postavljanja (obično 30 do 90 minuta) obnavlja 20-30 posto kapaciteta baterije, proširujući radni domet za kampanje s više bušotina
- Jednostavnost jedinice za bilježenje čiste energije - manje pokretnih dijelova, bez hidrauličnih crijeva ili brtvi, bez uljnih filtara - izravno doprinosi većem srednjem vremenu između kvarova (MTBF).
Integracija s modernom automatizacijom bušotine
Dizajn električnog žičanog kamiona za naftna polja neprimjetno se integrira s platformama digitalnih bušotina putem standardnih podatkovnih protokola, omogućujući automatizirano izvješćivanje o poslovima, daljinsku dijagnostiku u stvarnom-vremenu i prediktivno planiranje održavanja. Kako troškovi baterija nastavljaju padati - za 89 posto od 2010. na osnovi po-kWh - ukupni trošak vlasništva električnih kamiona za sječu drva sve više daje prednost elektrifikaciji u odnosu na dizel, čineći tranziciju voznog parka strateškim prioritetom za pružatelje bežičnih usluga širom svijeta.
Za više informacija kontaktirajte China Vigor na info@vigorpetroleum.com ili nazovite +0086 29 81161513.
