頂驅(qū)鉆機(jī)介紹PPT

1、GLAD800 System on the Great Salt Lake. Utah頂驅(qū)鉆機(jī)lling System )、概述頂部驅(qū)動(dòng)技術(shù)是轉(zhuǎn)盤鉆機(jī)問世以來的幾項(xiàng)重大變革 （液壓盤式剎車、液壓鉆井泵、交流變頻驅(qū)動(dòng)等）之一。自1981年12月美國Varco公司研制的頂部驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（簡稱TDS、頂驅(qū)）投人使用以來，頂驅(qū)逐漸被世界各國石油鉆井界所 采用。目前，淺海上鉆井船或平臺(tái)，幾乎全部裝備了頂驅(qū), 陸地石油鉆機(jī)也越來越多地裝備了頂驅(qū)，繼美國Varc。公 司之后，挪威的Maritime Hydraul ics公司、法國的ACB-Bretbr公司和TRI TEN公司、美國的Nat i ona I -0

2、 i I we 11公司、加拿大的CANRIG公司和Tesco公司等都研制和使用頂驅(qū)。二、頂驅(qū)裝置的結(jié)構(gòu)目前，頂驅(qū)的種類很多，但在結(jié)構(gòu)上不外乎由以下兒 部分組成。1、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置有電動(dòng)和液壓兩種。通常采用一臺(tái)或 兩臺(tái)交流（或直流或液壓）馬達(dá)，經(jīng)齒輪機(jī)構(gòu)減速，提供 鉆井動(dòng)力。美國的Varco公司和Nat i ona I -0 i I we 11公司以及我國生產(chǎn)的頂驅(qū)，采用的是交流或直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方 式，加拿大的Tesco公司生產(chǎn)的500HS、500HC頂驅(qū)，采用 的是液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)方式。匚臨啲nLi制仰radg皆忡h川口螢Sfifs.wWGM .Hiivatii,ASfdHltilFA

3、C認(rèn)詡Afcrarsnmvifp/X 跖w 年比理時(shí)帀2、傾斜裝置傾斜裝置由機(jī)械臂、吊環(huán)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)又分氣動(dòng)、液動(dòng)兩種。氣囊或液缸使機(jī)械臂帶動(dòng)吊環(huán)前擺、后擺,在接單根及從指梁取放立柱時(shí)使吊卡可自動(dòng)擺到位。IlTK-.3、管子處理裝置該裝置體現(xiàn)了頂驅(qū)的最大優(yōu)點(diǎn)。它由扭矩鉗、內(nèi)防噴控制閥和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。扭矩鉗在液壓作用下，可在任何時(shí)候、任何位置完成上卸扣作業(yè)。內(nèi)防噴器控制閥在停泵情況下，可操作機(jī)械臂任意開關(guān), 這既可節(jié)約鉆井液又可實(shí)施井控。郴卜MHmil rrrsr口“丄 mogmm a 和沱rssoiR HKHHHftrr* u lAi&:L4JS*jmcgirfr.Ai isirv

4、:m 嚇二 uni 少4才 11 2UT13IBJCC 聲vtiTIDft I舊巧LIC-jCATCOSAlBltl伽：14、扭矩管、平衡系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)扭矩管也稱導(dǎo)軌，為頂驅(qū)提供了上下 滑動(dòng)的導(dǎo)軌，起扶正作用，便于接立柱時(shí) 對(duì)扣和下套管時(shí)對(duì)套管扶正，同時(shí)用來抵 消鉆井過程中鉆具旋轉(zhuǎn)的反扭矩，即將反 扭矩傳到井架底座上，而不傳給井架。平 衡系統(tǒng)采用雙液壓平衡液缸，其作用類似 于大鉤彈簧。冷卻系統(tǒng)由鼓風(fēng)機(jī)、交流電 動(dòng)機(jī)、導(dǎo)管組成，向鉆井電動(dòng)機(jī)提供冷卻 空氣。135.控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)提供給操作者一個(gè)操作頂驅(qū)所有動(dòng)作的控制臺(tái)，包括司鉆控制及儀表控制臺(tái)、電纜、液壓管線、氣管線等。6.鉆井液循環(huán)系統(tǒng)美國V

5、arco公司生產(chǎn)的IDS-1型頂驅(qū)及國產(chǎn)DQ-60D型 頂驅(qū)的鉆井液可由電動(dòng)機(jī)軸上部相連的沖管總成經(jīng)空心電 動(dòng)機(jī)軸內(nèi)襯管流入鉆柱進(jìn)行循環(huán)。而加拿大TESCO公司 的頂驅(qū)安裝在普通鉆井水龍頭下面。前者將馬達(dá)、水龍頭、 齒輪減速機(jī)構(gòu)集于一體，設(shè)計(jì)緊湊。三、頂驅(qū)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)與常規(guī)轉(zhuǎn)盤鉆機(jī)相比，頂部驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 有很多優(yōu)點(diǎn)。1v起下鉆過程簡單常規(guī)轉(zhuǎn)盤鉆機(jī)接單根的鉆井過程如下：(1) 打完單根后停止旋轉(zhuǎn)和循環(huán)，提升系統(tǒng)上提 方鉆桿，卡瓦卡住鉆具，用液壓大鉗松開鉆桿與 方鉆桿的接頭連接。(2) 將方鉆根與鼠洞中的單根連接，液壓大鉗上 緊，提升方鉆桿。(3) 將與方鉆桿連接的單根與下部鉆具對(duì)扣，液 壓大鉗上朶。提

6、起卡瓦，開泵循環(huán)鉆進(jìn)，放入方瓦旋轉(zhuǎn)。Tr使用頂驅(qū)接立柱的鉆井過程如下：(1) 打完立柱后停止旋轉(zhuǎn)和循環(huán)，卡瓦卡住鉆 具，用管子處理器的扭矩鉗松開鉆桿接頭與保護(hù) 接頭的連接，動(dòng)力馬達(dá)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)卸開連接螺紋。(2) 打開吊卡，提升頂驅(qū)。(3) 自二層臺(tái)接立柱，與下部鉆具對(duì)扣。(4) 降低頂驅(qū)，使中心管與立柱上部接頭對(duì)扣, 馬達(dá)順時(shí)針旋扣并達(dá)到規(guī)定扭矩。(5) 提起卡瓦，開泵循環(huán)鉆進(jìn)。2、操作安全由于頂驅(qū)采用立柱鉆進(jìn)，接單根總次數(shù)僅為通常的1/3,傾斜裝置可以使吊環(huán)、吊卡擺至小鼠洞或二層臺(tái)指梁，大大減少了作業(yè)者工作的危險(xiǎn)程度。在起下鉆遇阻、遇卡時(shí)，管子處理裝 置可以使中心軸與鉆桿在任何位置相接, 開

7、泵循環(huán)，進(jìn)行立柱劃眼作業(yè)。注：與轉(zhuǎn)盤鉆起下鉆遇阻、遇卡時(shí)的操作對(duì)比：采用方鉆桿與轉(zhuǎn)盤時(shí)，就得卸掉一到兩個(gè)單根，接方 鉆桿劃眼，每次只能劃一個(gè)單根。在大位移井接單根劃眼, 卡鉆、鱉泵的危險(xiǎn)性較大，特別在上提遇卡和下放遇阻時(shí), 很難接方鉆桿循環(huán)。如果使用頂驅(qū)，很容易在任何時(shí)間、 任何位置立即用在鉆柱上的動(dòng)力水龍頭進(jìn)行旋轉(zhuǎn)鉆具循環(huán) 鉆井液，大大減少了卡鉆等復(fù)雜情況。在下套管遇阻時(shí)， 可迅速接上大小頭，邊循環(huán)邊旋轉(zhuǎn)下放，通過遇阻井段。 扭矩管及托架總成起扶正作用，保證下套管作業(yè)中套管居 中。頂驅(qū)內(nèi)防噴閥及其執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在發(fā)現(xiàn)井涌時(shí)可立即執(zhí) 行井控動(dòng)作，其作用類似于方鉆桿旋塞。3、節(jié)約輔助鉆進(jìn)時(shí)間，提高鉆

8、井效率由于頂驅(qū)采用立柱鉆進(jìn)，鉆完一立柱后可直接 加一立柱鉆井，因此每鉆完一立柱比常規(guī)轉(zhuǎn)盤鉆 機(jī)鉆完一立柱要節(jié)約2/3以上的輔助時(shí)間，僅此一 項(xiàng)，可提高鉆井效率15%-20%o在定向井中， 由于采用立柱鉆進(jìn)，減少了每次接單根后重新調(diào) 整工具面角的時(shí)間。頂驅(qū)的馬達(dá)為無級(jí)調(diào)速，可 達(dá)到與井底導(dǎo)向馬達(dá)、MWD、高效能鉆頭的最佳 配合，以提高機(jī)械鉆速，準(zhǔn)確控制井眼軌跡。在 取心鉆進(jìn)中，用立柱鉆進(jìn)省去了許多復(fù)雜的操作, 提高了取心收獲率。國內(nèi)外大量實(shí)踐說明，采用 頂驅(qū)可減少鉆井時(shí)間10%-30% o4、特別適用于鉆定向井、水平井常規(guī)轉(zhuǎn)盤鉆在提鉆時(shí)不能實(shí)現(xiàn)倒劃眼，提鉆 時(shí)（尤其是鉆大斜度井或水平井時(shí)）阻力特別大,因此鉆井的有效井深受到了限制。而頂驅(qū)鉆井可以在邊提鉆時(shí)邊旋轉(zhuǎn)鉆柱（即倒劃眼），變靜摩擦力為動(dòng)摩擦力，其摩擦系數(shù)大大降低，從而鉆井能力可以比相同鉆探能力的常規(guī)轉(zhuǎn)盤鉆有明顯提