2024年5月8日发(作者：检茂学)
总649期第八期
2018年8月
河南科技
HenanScienceandTechnology
工业技术
新型XJ1800DBZ电动修井机的设计特点
范悦栓许晓庆李晓峰魏东兴李湛黄占鳌
（南阳二机石油装备集团股份有限公司，河南南阳473000）
摘要：为实现节能减排、降低环境污染，以及自动化操作，满足在人口居住区进行中深井、复杂井等的修井
作业要求，研制了新型XJ1800DBZ电动修井机。该修井机主要由运载车、柴油机、变频电机、双输入角箱、绞
车、液压盘式刹车、气动盘式辅助刹车、井架及液气控系统等部分组成。试验及应用情况表明，该修井机最大
钩载达到设计要求，可满足150t载荷的修井要求；修井机结构紧凑、布局合理、经济性强，搬运快捷，性能稳定
可靠，满足环保节能的修井作业需求。
关键词：电动修井机；自动化；变频；节能环保
中图分类号：TE935文献标识码：A文章编号：1003-5168（2018）23-0072-02
FANYueshuan
DesignFeaturesofNewXJ1800DBZElectricWorkoverRig
（RGPetro-machineryGroupCo.,Ltd.，NanyangHenan473000）
XUXiaoqingLIXiaofengWEIDongxingLIZhanHUANGZhan’ao
Abstract:Inordertosaveenergyandreducepollution,reduceenvironmentalpollution,andautomateoperation,
meettherequirementsofdeepwellandcomplexwelloperationinpopulationresidentialarea,anewtypeof
auxiliarybrake,aderrick,aliquidgascontrolsystem,tandapplicationshowedthatthemaximumhook
Thewellworkovermachineiscompactinstructure,reasonableinlayout,strongineconomy,fastinhandling,stable
andreliableinperformance,tomeettheneedsofenvironmentalprotectionandenergysaving.
Keywords:electricworkoverrig；automation；frequencyconversion；energysavingandenvironmentalprotection
修井机为油田生产油气井的稳定、高效产出发挥着
重要作用，其通过起下管柱、井内循环及旋转等操作，完
成冲砂、清蜡、检泵、打捞、堵漏、防砂、修套及开窗等一系
列作业。随着节能减排、环保等新政策的推广以及油田
稳产增产压力的加大，开发新型修井机的需求日益增长。
1设计特点
少了频繁换挡，可根据作业情况灵活掌握绞车转速及大
钩载荷。
②刹车系统灵敏可靠。主刹车采用当前技术成熟的
kovermachineconsistsofacarriercar,adieselen⁃
gine,avariablefrequencymotor,adoubleinputanglebox,awinch,ahydraulicdiscbrake,apneumaticdisctype
loadoftheworkovermachinecanmeetthedesignrequirementsandcanmeettherequirementsof150tloadrepair.
液压盘式刹车，具有刹车力矩容量大、制动效能稳定、刹
车准确灵敏、操作轻便等特点，降低了司钻的劳动强度；
辅助刹车采用电机能耗制动，能实现管柱快速、平稳起
放，精确控制游钩位置及零速度悬停。
③可采用双动力驱动。除了电机驱动，配备的底盘
④采用数字化控制技术，以PLC控制技术为核心，预
新型XJ1800DBZ电动修井机在传统柴油机配置的基
础上，集成了变频控制及液气电控制，可采用电机或柴油
机进行修井作业，满足最大钩载不超过1800kN的修井作
业。新型XJ1800DBZ电动修井机设计特点如下。
①控制性好。动力系统采用变频调速技术，使用变
柴油机也可以为绞车及转盘提供驱动力。两种动力互为
备用，且互锁，可确保系统运行安全可靠。
留自动化工具的控制接口，实现数控、电控、气控一体化
设计，全面提升修井一体化设计水平，并为修井作业创建
数字化、智能化、信息化作业平台。
频器控制变频调速电机为绞车及转盘提供主动力，能够
实现速度无级控制，滚筒转速在设定范围内连续可调，减
收稿日期：2018-07-10
作者简介：范悦栓（1978—），男，本科，工程师，研究方向：车装钻修机的研制开发。
Copyright©博看网 . All Rights Reserved.
第8期
新型XJ1800DBZ电动修井机的设计特点
·73·
可对大钩的速度及载荷进行实时监控；在速度方面可进
并在大钩载荷超过设定值时断开离合并刹车。
2主要结构
⑤安全性高。集成电子防碰、大钩限重等安全装置，
泵、冷却水箱等部件的控制均集成在司钻房内；同时，使用
④控制集成。该修井机作业时的绞车、转盘及泥浆
行上制动+上减速+下减速+下制动四个位置的动作控制，网电驱动时变频电机的控制同样集成在司钻房内。司钻
房内预留铁钻工、铁架工及动力猫道等自动化工具的控制
模块安装位置，为钻机的进一步功能升级扩展打下基础。
前后桥间配差速箱，采用宽轴距重载车桥，越野轮胎，越
野能力强，可满足道路及油田恶劣路况行驶。
⑤运载车。采用油气田专用底盘，驱动形式为14×8，
⑥油电双动力。行驶时采用柴油机动力，通过分动
载车、井架、发动机及传动箱、分动箱、差速箱、双输入角
XJ1800DBZ电动修井机结构如图1所示。主要由运
箱、变频电机、绞车、气动盘刹、死绳固定器、电动空压机、
电动液压站、钻台及转盘等部件组成。在满足技术性能
的前提下，结构紧凑，移运性强，自动化控制程度高，性能
可靠。
箱及差速箱，驱动主机行驶；作业时，采用双输入角传动
箱，可输入柴油机或电机动率。正常作业时，可采用交流
变频电机驱动绞车及转盘作业，当电机或电控系统出现
故障时，利用柴油机驱动，避免卡钻事故发生。
3主要技术参数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
540HP；变频电机，700kW；最大钩载，1800kN；传动方式，
液力+机械，电动变频；游动系统，6×5；井架高度，38m；二
ϕ32
；度，6m；主大绳，变速箱挡位，五正一倒。
产品型号，XJ1800DBZ；最大钩载，1800kN；发动机，
层台高度，22、23m和24m；二层台容量，3000m；底座高
图1修井机总图
注：1.井架；2.运载车；3.电动空压机；4.发动机；5.车桥及悬挂；6.传动
箱；7.分动箱；8.双输入角箱；9.变频电机；10.差速箱；11.绞车；12.气动盘刹；
13.液压绞车；14.死绳固定器；15.电动液压站。
4试验及应用情况
其结构特点有：
动力时，最大载荷为1350kN；使用变频电机动力时，最大
准要求。②绞车、转盘及各传动箱体连续空运转试验：利
①在公司内进行了载荷试验，使用CATC15柴油机
驱动主滚筒，并且将电机的冷却风机引至底盘上，以降低
①分体式变频电机风机。采用700kW交流变频电机
②绞车刹车系统采用液压盘刹+气动盘刹。利用液
载荷为1800kN，满足设计要求，符合API及石油行业标
用发动机动力，在变矩器各挡位连续运转2h，各部件温度
均不高于80℃，润滑油温度低于70℃，轴承温升低于
40℃。各部件运转平稳。试验结果均达到了设计要求。
③该电动修井机研制成功后，在华北油田进行了修井作
业，运行状况良好，得到了用户的肯定。该修井机在使用
用要求；工作效率较柴油机驱动修井机提升20%左右；使
用成本节省60%左右；性能可靠，故障率低，达到了自动
化控制程度高、环保节能的修井作业要求。
参考文献：
［1］尹永晶，杨汉立，胡德祥，等.车装钻机［M］.北京：石油
工业出版社，2002.
电机高度。满足车装钻机的配套使用，且便于检查维护。
压盘式刹车作为主刹车，4套工作钳和2套安全钳，单边
正压力可达65kN；辅助刹车为KOBELT5026A气动盘刹，
且刹车盘自带散热鳍，在其高速旋转中自动散热。在利
用电机作业时，可使用电机能耗制动或气动盘刹作为辅
助刹车。分体式盘刹液压站，油箱及油泵为一个模块，蓄
能器为一个模块，均安装在付车架下，节省台面空间，便
于维护
［1］
。
③分体式电动液压站。油箱和油泵分体式设计，油
电机驱动时，系统噪声值不高于60dB，满足居民区的使
箱立式安装，以适应车装钻机布局；可用柴油机驱动的主
油泵或电动油泵为液压系统提供动力，两动力可进行切
换，确保液压系统工作的可靠性。
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2024年5月8日发(作者：检茂学)
总649期第八期
2018年8月
河南科技
HenanScienceandTechnology
工业技术
新型XJ1800DBZ电动修井机的设计特点
范悦栓许晓庆李晓峰魏东兴李湛黄占鳌
（南阳二机石油装备集团股份有限公司，河南南阳473000）
摘要：为实现节能减排、降低环境污染，以及自动化操作，满足在人口居住区进行中深井、复杂井等的修井
作业要求，研制了新型XJ1800DBZ电动修井机。该修井机主要由运载车、柴油机、变频电机、双输入角箱、绞
车、液压盘式刹车、气动盘式辅助刹车、井架及液气控系统等部分组成。试验及应用情况表明，该修井机最大
钩载达到设计要求，可满足150t载荷的修井要求；修井机结构紧凑、布局合理、经济性强，搬运快捷，性能稳定
可靠，满足环保节能的修井作业需求。
关键词：电动修井机；自动化；变频；节能环保
中图分类号：TE935文献标识码：A文章编号：1003-5168（2018）23-0072-02
FANYueshuan
DesignFeaturesofNewXJ1800DBZElectricWorkoverRig
（RGPetro-machineryGroupCo.,Ltd.，NanyangHenan473000）
XUXiaoqingLIXiaofengWEIDongxingLIZhanHUANGZhan’ao
Abstract:Inordertosaveenergyandreducepollution,reduceenvironmentalpollution,andautomateoperation,
meettherequirementsofdeepwellandcomplexwelloperationinpopulationresidentialarea,anewtypeof
auxiliarybrake,aderrick,aliquidgascontrolsystem,tandapplicationshowedthatthemaximumhook
Thewellworkovermachineiscompactinstructure,reasonableinlayout,strongineconomy,fastinhandling,stable
andreliableinperformance,tomeettheneedsofenvironmentalprotectionandenergysaving.
Keywords:electricworkoverrig；automation；frequencyconversion；energysavingandenvironmentalprotection
修井机为油田生产油气井的稳定、高效产出发挥着
重要作用，其通过起下管柱、井内循环及旋转等操作，完
成冲砂、清蜡、检泵、打捞、堵漏、防砂、修套及开窗等一系
列作业。随着节能减排、环保等新政策的推广以及油田
稳产增产压力的加大，开发新型修井机的需求日益增长。
1设计特点
少了频繁换挡，可根据作业情况灵活掌握绞车转速及大
钩载荷。
②刹车系统灵敏可靠。主刹车采用当前技术成熟的
kovermachineconsistsofacarriercar,adieselen⁃
gine,avariablefrequencymotor,adoubleinputanglebox,awinch,ahydraulicdiscbrake,apneumaticdisctype
loadoftheworkovermachinecanmeetthedesignrequirementsandcanmeettherequirementsof150tloadrepair.
液压盘式刹车，具有刹车力矩容量大、制动效能稳定、刹
车准确灵敏、操作轻便等特点，降低了司钻的劳动强度；
辅助刹车采用电机能耗制动，能实现管柱快速、平稳起
放，精确控制游钩位置及零速度悬停。
③可采用双动力驱动。除了电机驱动，配备的底盘
④采用数字化控制技术，以PLC控制技术为核心，预
新型XJ1800DBZ电动修井机在传统柴油机配置的基
础上，集成了变频控制及液气电控制，可采用电机或柴油
机进行修井作业，满足最大钩载不超过1800kN的修井作
业。新型XJ1800DBZ电动修井机设计特点如下。
①控制性好。动力系统采用变频调速技术，使用变
柴油机也可以为绞车及转盘提供驱动力。两种动力互为
备用，且互锁，可确保系统运行安全可靠。
留自动化工具的控制接口，实现数控、电控、气控一体化
设计，全面提升修井一体化设计水平，并为修井作业创建
数字化、智能化、信息化作业平台。
频器控制变频调速电机为绞车及转盘提供主动力，能够
实现速度无级控制，滚筒转速在设定范围内连续可调，减
收稿日期：2018-07-10
作者简介：范悦栓（1978—），男，本科，工程师，研究方向：车装钻修机的研制开发。
Copyright©博看网 . All Rights Reserved.
第8期
新型XJ1800DBZ电动修井机的设计特点
·73·
可对大钩的速度及载荷进行实时监控；在速度方面可进
并在大钩载荷超过设定值时断开离合并刹车。
2主要结构
⑤安全性高。集成电子防碰、大钩限重等安全装置，
泵、冷却水箱等部件的控制均集成在司钻房内；同时，使用
④控制集成。该修井机作业时的绞车、转盘及泥浆
行上制动+上减速+下减速+下制动四个位置的动作控制，网电驱动时变频电机的控制同样集成在司钻房内。司钻
房内预留铁钻工、铁架工及动力猫道等自动化工具的控制
模块安装位置，为钻机的进一步功能升级扩展打下基础。
前后桥间配差速箱，采用宽轴距重载车桥，越野轮胎，越
野能力强，可满足道路及油田恶劣路况行驶。
⑤运载车。采用油气田专用底盘，驱动形式为14×8，
⑥油电双动力。行驶时采用柴油机动力，通过分动
载车、井架、发动机及传动箱、分动箱、差速箱、双输入角
XJ1800DBZ电动修井机结构如图1所示。主要由运
箱、变频电机、绞车、气动盘刹、死绳固定器、电动空压机、
电动液压站、钻台及转盘等部件组成。在满足技术性能
的前提下，结构紧凑，移运性强，自动化控制程度高，性能
可靠。
箱及差速箱，驱动主机行驶；作业时，采用双输入角传动
箱，可输入柴油机或电机动率。正常作业时，可采用交流
变频电机驱动绞车及转盘作业，当电机或电控系统出现
故障时，利用柴油机驱动，避免卡钻事故发生。
3主要技术参数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
540HP；变频电机，700kW；最大钩载，1800kN；传动方式，
液力+机械，电动变频；游动系统，6×5；井架高度，38m；二
ϕ32
；度，6m；主大绳，变速箱挡位，五正一倒。
产品型号，XJ1800DBZ；最大钩载，1800kN；发动机，
层台高度，22、23m和24m；二层台容量，3000m；底座高
图1修井机总图
注：1.井架；2.运载车；3.电动空压机；4.发动机；5.车桥及悬挂；6.传动
箱；7.分动箱；8.双输入角箱；9.变频电机；10.差速箱；11.绞车；12.气动盘刹；
13.液压绞车；14.死绳固定器；15.电动液压站。
4试验及应用情况
其结构特点有：
动力时，最大载荷为1350kN；使用变频电机动力时，最大
准要求。②绞车、转盘及各传动箱体连续空运转试验：利
①在公司内进行了载荷试验，使用CATC15柴油机
驱动主滚筒，并且将电机的冷却风机引至底盘上，以降低
①分体式变频电机风机。采用700kW交流变频电机
②绞车刹车系统采用液压盘刹+气动盘刹。利用液
载荷为1800kN，满足设计要求，符合API及石油行业标
用发动机动力，在变矩器各挡位连续运转2h，各部件温度
均不高于80℃，润滑油温度低于70℃，轴承温升低于
40℃。各部件运转平稳。试验结果均达到了设计要求。
③该电动修井机研制成功后，在华北油田进行了修井作
业，运行状况良好，得到了用户的肯定。该修井机在使用
用要求；工作效率较柴油机驱动修井机提升20%左右；使
用成本节省60%左右；性能可靠，故障率低，达到了自动
化控制程度高、环保节能的修井作业要求。
参考文献：
［1］尹永晶，杨汉立，胡德祥，等.车装钻机［M］.北京：石油
工业出版社，2002.
电机高度。满足车装钻机的配套使用，且便于检查维护。
压盘式刹车作为主刹车，4套工作钳和2套安全钳，单边
正压力可达65kN；辅助刹车为KOBELT5026A气动盘刹，
且刹车盘自带散热鳍，在其高速旋转中自动散热。在利
用电机作业时，可使用电机能耗制动或气动盘刹作为辅
助刹车。分体式盘刹液压站，油箱及油泵为一个模块，蓄
能器为一个模块，均安装在付车架下，节省台面空间，便
于维护
［1］
。
③分体式电动液压站。油箱和油泵分体式设计，油
电机驱动时，系统噪声值不高于60dB，满足居民区的使
箱立式安装，以适应车装钻机布局；可用柴油机驱动的主
油泵或电动油泵为液压系统提供动力，两动力可进行切
换，确保液压系统工作的可靠性。
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