顶部驱动钻井装置

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1、顶部驱动钻井装置讲义提纲概述国内外顶驱发展概况DQ交流变频顶驱装置DQ20Y液压顶驱装置顶驱的应用和处理事故的案例顶驱的选用原则及其相关要求钻井装备的发展动向概述什么是顶驱装置简称顶驱（Topdrivedrillingsystem）是在钻柱上端直接驱动钻柱旋转钻进、循环泥浆、上卸扣、IBOP控制等具有多种功能的设备，是集机电液技术一体化的结构较为复杂的装置。顶驱是20世纪80年代以来发展起来的钻井装置，是钻机的三大技术革新之一。概述顶驱装置的结构组成及其功能顶驱主体动力水龙头：驱动主轴旋转钻进管子处理装置：抓放钻杆，上卸扣，控制IBOP电气控制系统VFD或SCR：为主电机提供动力，

2、并对扭矩、转速进行调控PLC：对转速、扭矩和各执行机构动作等进行控制操作与监测，并按逻辑编程控制、互锁与保护。操作台：司钻控制操作各部分动作液压传动与控制系统提供液压动力，传动与控制各执行机构导轨承受顶驱主体反扭矩其他：井口扶正器、下套管装置、测井装置、检测工具与仪表等顶驱钻井方式转盘钻井方式顶驱与转盘钻井的比较概述顶驱的主要优越性在起下钻及遇阻遇卡时，能及时旋转钻杆和循环泥浆。既提高了井眼质量，又减少了事故发生。可接立根钻井，减少三分之二的泥浆循环时间，明显提高钻井效率。吊环前后倾斜、旋转，上卸扣动作全部由电液控制来实现，可减轻工人劳动强度，自动化程度高。可随时关闭内防喷器，提高

3、了钻井作业的安全性。钻进时转盘不旋转，钻台操作更安全。据国外测算，比常规钻井方式提高效率15~30%概述概述顶驱的分类以驱动方式来分：直流电驱动、交流变频驱动、液压驱动以钻井能力(大钩承载能力)来分：750t、650t、500t、350t、250t、150t等等。（1t约合900kgf）概述随着油气勘探开发过程中深井、超深井及地质复杂井的增多，对于顶驱的需求也越来越多。不仅如此，由于顶驱具有较强的处理事故的能力，因而也是欠平衡钻井、套管钻井、大斜度井、水平井等许多特殊钻井工艺的重要装备。此外，它对促进钻井技术向自动化、智能化方向发展具有重要的意义。为此，我们有必要学习和掌握顶驱装置

4、的相关知识和技能，在生产实践中充分发挥顶驱的优势，以提高作业效率。讲义提纲概述国内外顶驱发展概况DQ交流变频顶驱装置DQ20Y液压顶驱装置顶驱的应用和处理事故的案例顶驱的选用原则及其相关要求钻井装备的发展动向国内外顶驱发展概况美国：NOV、LTI、DRILLMEC(意大利）加拿大：TESCO、Canrig、FARR挪威：MH中国：中国石油勘探开发研究院设计北石厂、华北石油机械厂制造辽河天意有限公司美国NOV公司NOV(Varco)公司是世界上最早开发和生产顶驱的公司，自1982年生产TDS-3以来，现已销售800多台顶驱，其中交流变频130多台。主要的品种有：IDS-1TDS-4H

5、TDS-4STDS-6STDS-8SATDS-9SATDS-10SATDS-11SA我国陆上引进有四种规格：IDS-1、TDS-9SA、TDS-11SA及TDS-10S。国内外顶驱发展概况NOV公司产品国内外顶驱发展概况国内外顶驱发展概况NOV公司产品IDS-1型顶驱——NOVAPI提升载荷：500吨中空直流电机：1100马力减速箱齿轮传动比：6连续工作扭矩：48.16kN﹒m间歇工作扭矩：53.54kN﹒m管子操作机型号及扭矩：PH-60d，82.80kN﹒m适用钻杆尺寸：3½～5in顶驱系统高度：6.9m国内外顶驱发展概况TDS-10SA型顶驱——NOVAPI提升载荷：250吨

6、双交流电机：350马力减速箱齿轮传动比：13.1连续工作扭矩：27.6kNm间歇工作扭矩：50.37kNm管子操作机型号及扭矩：PH-50，69.0kNm适用钻杆尺寸：2～5in顶驱系统高度：4.7m国内外顶驱发展概况TDS-11SA型顶驱——NOVAPI提升载荷：500吨整体式水龙头双交流电机：2×350马力减速箱齿轮传动比：10.5连续工作扭矩：51.75kN﹒m间歇工作扭矩：67.34kN﹒m适用钻杆尺寸：3½～5in静音斜齿轮传动国内外顶驱发展概况CANRIG公司自91年开始生产第一台顶驱以来，Canrig公司已销售了260多台电顶驱，其中包括交流变频顶驱30多台，主要品种

7、：直流电顶驱-单速：6027E、8035E、1050E、1165E直流电顶驱-双速：6027E-2SP、6017E-2SP-HELI、1050E-2SP、1165E-2交流电顶驱-单速：5027E、7035E、9050E国内外顶驱发展概况国内外顶驱发展概况TESCO公司500or650ECIS500or650HCIS200HMIS150HMIS500HCS500or650HSTESCO公司自92年开始生产液压顶驱，以租赁为主。93年也开始销售，95年开始生产永磁无炭刷