液力传动技术在机械传动中占据重要地位，其应用形式也多种多样，但钻机应用则主要为液力变矩器和液力耦合器。液力变矩器和液力耦合器可实现钻机柔性传动，可根据输出载荷变化，有限度地调节输出转速。输出转速相同时液力变矩器的高效区在75%~85% 之间，液力耦合器的高效区在95%~98% 之间。液力耦合器按照功能可分为普通型、限矩型和调速型，其中调速型的液力耦合器因其有较高的传动效率，且与普通型液力耦合器相比适应外载荷变化的性能更好，能够提高钻机起下钻时效，在石油钻机上有着广泛的应用前景。

    液力耦合器性能强、优势多

    调速型液力耦合器具有以下优势性能：无级调速性能好，调速型液力耦合器可以在动力机转速不变的情况下根据外载荷的变化，通过控制调节阀的进口或出口开度来改变工作室内油环的厚度，也就是充入工作室的油量，实现负载的无级调速，对机械传动效率影响不大；适应外载能力强，泵轮转速不变时，泵轮的力矩随载荷改变而变化，超负荷运行时，液力偶合器可自动停机；防震、隔震性能强，能够减弱动力机的震动和隔离载荷的振动，延长动力机和传动装置的寿命；可实现多级并车，当工作机采用多台动力机驱动时，调速型液力耦合器通过改变充油量来改变传递的扭矩，使各驱动单元的功率趋于平衡，允许各台动力机的转速和负载分配稍有差距；传动效率高，液力耦合器的效率95%~98%，同时调速型液力耦合器能使电动机空载启动，不必要选择大功率余量能力的电动机和其它动力机，并可减少网电负荷的波动。

    力耦合器正在逐步取代液力变矩器，其主要原因是其良好的综合经济性能。调速型液力耦合器克服了普通液力耦合器的不足，可实现当负荷增大时转速自动减少，当负荷减少时，转速自动增大。调速型液力耦合器这种自动适应性，进一步提高了工作效率，故在石油钻机上应用更经济、更高效。另外，调速型液力耦合器的传动部件之间无直接机械接触，使用寿命相对更长。

    配合网电钻机可节本增效

    国内以柴油机为动力的机械钻机占到80% 左右，以柴油机作为动力的机械设备的碳排放、噪声污染越来越有背于国家节能减排绿色低碳的方针政策。相比之下，电动机驱动钻机具有节能环保、结构简单、可靠耐用、易维护、运行成本低等特点，更符合国家关于绿色低碳节能减排的要求。机械钻机虽然投资成本低，但是钻机的技术性能、调速特性、工作平稳性等比电动钻机差。使用柴油机发电的费用是网电费用的2 倍，网电钻机相对于以柴油机动力的机械钻机节约了更宝贵的成品油资源，减少了钻井队油料运输、储用损耗及柴油机组维护保养、检修、耗材费用，减少了钻井作业现场柴油、润滑油、噪声等污染，减少了井场周边自然环境影响，提高了清洁生产水平，改善了井队员工工作环境。

    调速型液力偶合器传动模块，由调速型液力偶合器、正车减速箱、油冷却系统、气动调速控制箱等组成。其主要优点是 ： 提高了交流电动机的启动性能，通过调速型液力偶合器，减少了电机的冲击载荷；具有较高的机械效率和工作的可靠性，同时减少了设备的故障率，节省了设备的维护保养时间，提高了钻井时效；能够实现泥浆泵低泵冲特殊钻井的需要；具有良好的经济性；实现了机械传动钻机无极调速功能。通过有效的传动单元组合，不仅提高了钻机自动化性能，降低了钻机的运行成本，还进一步提高了钻机安全可靠性。调速型耦合器在机械钻机改网电钻机驱动已在胜利油田20 套钻机得到了推广应用，经济效益显著。

    以 中 石 化SL40600 钻 井 队2014年1 至5 月 份 施 工 的5 口同 台 井 为例， 滨649- 斜48 井 使 用 柴 油机 和发电机作为动力，消耗柴油64 吨，费用为492,800 元，平均每天能耗费用23,466 元，改电机驱动调速型耦合器机组的滨649- 斜48 井耗电量为326,784 千瓦时， 费用为261,427 元，平均每天能耗费用约11,883 元。相比使用柴油机、发电机每天仅从能耗上节约费用11,583 元，单井节约21 万元，节能效果到达40% 以上。同时，改为电机驱动调速型耦合器机组后，大大减少了柴油机、发电机维修成本及材料、配件消耗，综合成本节约能达到50% 以上。由于电机驱动调速型耦合器机组性能稳定可以实现连续生产，避免了柴油机、发电机出现的机械故障停机时间，提高了钻井速度，有效缩短了施工周期，经济效益进一步提升。