顶 部 驱 动 钻 井 系 统简介(VARCO)

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1、顶部驱动钻井系统海外工程公司装备部李东明正在钻进的VARCOTDS-11SA交流变频顶驱一、顶驱简介(一)顶驱的发展状况(二)顶驱系统的主要构成(三)顶驱的优点(四)中原油田顶驱使用情况二、顶驱的安装拆卸与维护保养(一)VARCO顶驱的安装和拆卸(二)VARCO顶驱的维护保养三、顶驱的操作(一)VARCO司钻控制台操作说明(二)顶驱操作过程的注意事项(三)顶驱操作过程的禁止事项四、顶驱液压系统简介和液压元件的识别(一)液压元件的识别(二)液压系统简介(二)液压图示例简介五、顶驱的故障处理及应注意事项(一)顶驱的故障处理(二)处理故障时应该注意的

2、事项一、顶驱简介（一）顶驱的发展状况顶部驱动钻井系统(简称顶驱)被誉为钻井技术的革命性技术，具有自动化程度高、安全性能好、钻井速度快和劳动强度低等优点，在深井、大斜度井、欠平衡井、水平井、海洋钻井等复杂条件下钻井中有着广泛的应用前景。目前全球5000多台钻机中，已经有1000多台配备了顶部驱动系统，且呈快速增长之势。MHPTD-500顶驱CANRIG-500T顶驱TESCO250-HMIS顶驱TESCO500-HCI顶驱（二）顶驱系统的主要构成顶驱系统主要包括以下部分：1.顶驱主机（钻井单元）；2.悬挂部分（导轨、反扭矩系统）；3.自动控制单元

3、（变频房、司控台）；4.动力部分（动力电源和电缆等）。（二）顶驱系统的主要构成（三）顶驱的优点1．节省接单根时间    顶驱不使用方钻杆，不受方钻杆长度限制，避免了钻进9米左右接单根的麻烦。取而代之的是利用立柱钻进，大大节省了接单根的时间，从而节约了钻井时间。2．倒划眼防止卡钻    顶驱具有使用28米立柱倒划眼的能力，可在不增加起钻时间的前提下，顺利地循环和旋转将钻具提出井眼。在定向钻井过程中，可以大幅度减少起钻总时间。3．下钻划眼    顶驱具有不连接方钻杆钻过砂桥和缩径点的能力。使用顶驱下钻时，可在数秒内接好钻柱，立刻划眼，从而减少

4、卡钻的危险。（三）顶驱的优点4．人员安全    顶驱可减少接单根次数2/3，从而降低了事故发生率。接单根只需要打背钳。倾斜装置可以使吊环、吊卡向前摆至鼠洞和猴台，大大减少了人员工作的危险程度，降低了劳动强度。5．设备安全顶驱采用马达旋转上扣，上扣平稳，并可从扭矩表上观察上扣扭矩，避免上扣扭矩过盈或不足。钻井最大扭矩的设定，使钻井中出现蹩钻扭矩超过设定范围时马达会自动停止旋转，待调整钻井参数后再正常钻进，避免设备超负荷长时间运转。（三）顶驱的优点6．井下安全在起下钻遇阻、遇卡时，顶驱可在任何位置与钻柱相连建立循环，进行立柱划眼作业,用方钻杆就做

5、不到。在大位移井接单根划眼,卡钻、憋泵的危险性较大，特别在上提遇卡，下放遇阻时，很难接方钻杆循环。如使用顶驱，很容易在任何位置立即建立循环，大大减少了卡钻等复杂情况。在下套管遇阻时，可迅速接上大小头，边循环边旋转下放，通过遇阻井段，扭矩管及托架总成起扶正作用，保证套管居中。顶驱的IBOP(可遥控)，在发现井涌时可立即执行井控动作，其作用类似于方钻杆旋塞。（三）顶驱的优点7．井控安全在不稳定井眼中使用顶驱起钻时，若发现井下异常，例如出现井喷征兆，需要接泵循环，顶驱可在井架任何高度将主轴插人钻柱，数秒内完成旋扣和紧扣，建立循环。遥控IBOP可安全控

6、制钻柱内压力。8．便于维修顶驱钻井电机清晰可见，比驱动转盘的电机更易维修。驱动转盘的电机常常覆盖着泥浆，位于钻台下方看不见，维修难度大。顶驱整个系统由司控台控制，故操作方便、简单、可靠。（三）顶驱的优点9.下套管顶驱具有足够的提升能力，可采用常规方法下套管。在套管和主驱动轴之间加入一个转换接头（又称大小头）就可在套管中进行压力循环，无须再接入钢制水龙头旋转接头。套管可以旋转和循环入井，从而减少缩径井段的摩阻力，套管容易通过缩径的井眼。10.取心能够连续取心钻进28m，取心中间不需接单根。这样可以提高取心收获率，减少起钻次数，与传统的取心作业相比

7、，它的优点是明显的，污染小，质量高。（三）顶驱的优点11.节约泥浆在上部内防喷器球阀下面接有泥浆截流阀，截流阀起保留钻井液的作用。常规钻井中，钻井液滞留在方钻杆中，卸扣后溢出漏失，除非花时间手动操作泥浆截流阀才能止流。12.维护费用低电动顶驱初期采用直流电机驱动，目前使用的顶驱已开始使用交流技术，交流电机比直流电机轻,没有电刷、刷状齿轮和整流子，因此，保养费用低。另外，交流电机里没有放电装置。Varco公司生产的交流变频顶驱具有船装式液压系统，因而省去了独立的液压动力元件和液压回路，大大降低了附加费用。（四）中原油田顶驱使用情况目前中原油田共有

8、顶驱27台，其中美国Varco交流变频顶驱4台（TDS－11SA3台，TDS－10SA1台），CANRIG500吨顶驱一台；加拿大Tesco液压顶驱H