頂驅(qū)鉆機介紹演示文稿

頂驅(qū)鉆機介紹演示文稿當(dāng)前第1頁\共有23頁\編于星期五\16點

一、概述頂部驅(qū)動技術(shù)是轉(zhuǎn)盤鉆機問世以來的幾項重大變革(液壓盤式剎車、液壓鉆井泵、交流變頻驅(qū)動等)之一。自1981年12月美國Varco公司研制的頂部驅(qū)動系統(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，幾乎全部裝備了頂驅(qū)，陸地石油鉆機也越來越多地裝備了頂驅(qū)，繼美國Varco公司之后，挪威的MaritimeHydraulics公司、法國的ACB-Bretbr公司和TRITEN公司、美國的National-Oilwell公司、加拿大的CANRIG公司和Tesco公司等都研制和使用頂驅(qū)。當(dāng)前第2頁\共有23頁\編于星期五\16點二、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、動力驅(qū)動裝置動力驅(qū)動裝置有電動和液壓兩種。通常采用一臺或兩臺交流(或直流或液壓)馬達，經(jīng)齒輪機構(gòu)減速，提供鉆井動力。美國的Varco公司和National-Oilwell公司以及我國生產(chǎn)的頂驅(qū)，采用的是交流或直流電動機驅(qū)動方式，加拿大的Tesco公司生產(chǎn)的5OOHS、5OOHC頂驅(qū)，采用的是液壓馬達驅(qū)動方式。

當(dāng)前第3頁\共有23頁\編于星期五\16點當(dāng)前第4頁\共有23頁\編于星期五\16點當(dāng)前第5頁\共有23頁\編于星期五\16點2、傾斜裝置傾斜裝置由機械臂、吊環(huán)、驅(qū)動機構(gòu)組成，驅(qū)動機構(gòu)又分氣動、液動兩種。氣囊或液缸使機械臂帶動吊環(huán)前擺、后擺，在接單根及從指梁取放立柱時使吊卡可自動擺到位。當(dāng)前第6頁\共有23頁\編于星期五\16點當(dāng)前第7頁\共有23頁\編于星期五\16點當(dāng)前第8頁\共有23頁\編于星期五\16點3、管子處理裝置該裝置體現(xiàn)了頂驅(qū)的最大優(yōu)點。它由扭矩鉗、內(nèi)防噴控制閥和執(zhí)行機構(gòu)組成。扭矩鉗在液壓作用下，可在任何時候、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，可操作機械臂任意開關(guān)，這既可節(jié)約鉆井液又可實施井控。當(dāng)前第9頁\共有23頁\編于星期五\16點當(dāng)前第10頁\共有23頁\編于星期五\16點當(dāng)前第11頁\共有23頁\編于星期五\16點4、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)提供了上下滑動的導(dǎo)軌，起扶正作用，便于接立柱時對扣和下套管時對套管扶正，同時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、交流電動機、導(dǎo)管組成，向鉆井電動機提供冷卻空氣。當(dāng)前第12頁\共有23頁\編于星期五\16點當(dāng)前第13頁\共有23頁\編于星期五\16點5.控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)提供給操作者一個操作頂驅(qū)所有動作的控制臺，包括司鉆控制及儀表控制臺、電纜、液壓管線、氣管線等。6.鉆井液循環(huán)系統(tǒng)美國Varco公司生產(chǎn)的IDS-1型頂驅(qū)及國產(chǎn)DQ-60D型頂驅(qū)的鉆井液可由電動機軸上部相連的沖管總成經(jīng)空心電動機軸內(nèi)襯管流入鉆柱進行循環(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、水龍頭、齒輪減速機構(gòu)集于一體，設(shè)計緊湊。

當(dāng)前第14頁\共有23頁\編于星期五\16點三、頂驅(qū)系統(tǒng)的優(yōu)點

與常規(guī)轉(zhuǎn)盤鉆機相比，頂部驅(qū)動系統(tǒng)有很多優(yōu)點。當(dāng)前第15頁\共有23頁\編于星期五\16點1、起下鉆過程簡單常規(guī)轉(zhuǎn)盤鉆機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扣，液壓大鉗上緊。(4)提起卡瓦，開泵循環(huán)鉆進，放入方瓦旋轉(zhuǎn)。當(dāng)前第16頁\共有23頁\編于星期五\16點當(dāng)前第17頁\共有23頁\編于星期五\16點當(dāng)前第18頁\共有23頁\編于星期五\16點

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接頭的連接，動力馬達逆時針旋轉(zhuǎn)卸開連接螺紋。(2)打開吊卡，提升頂驅(qū)。(3)自二層臺接立柱，與下部鉆具對扣。(4)降低頂驅(qū)，使中心管與立柱上部接頭對扣，馬達順時針旋扣并達到規(guī)定扭矩。(5)提起卡瓦，開泵循環(huán)鉆進。當(dāng)前第19頁\共有23頁\編于星期五\16點

2、操作安全由于頂驅(qū)采用立柱鉆進，接單根總次數(shù)僅為通常的l/3，傾斜裝置可以使吊環(huán)、吊卡擺至小鼠洞或二層臺指梁，大大減少了作業(yè)者工作的危險程度。在起下鉆遇阻、遇卡時，管子處理裝置可以使中心軸與鉆桿在任何位置相接，開泵循環(huán)，進行立柱劃眼作業(yè)。當(dāng)前第20頁\共有23頁\編于星期五\16點注：與轉(zhuǎn)盤鉆起下鉆遇阻、遇卡時的操作對比：采用方鉆桿與轉(zhuǎn)盤時，就得卸掉一到兩個單根，接方鉆桿劃眼，每次只能劃一個單根。在大位移井接單根劃眼，卡鉆、鱉泵的危險性較大，特別在上提遇卡和下放遇阻時，很難接方鉆桿循環(huán)。如果使用頂驅(qū)，很容易在任何時間、任何位置立即用在鉆柱上的動力水龍頭進行旋轉(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，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)行機構(gòu)，在發(fā)現(xiàn)井涌時可立即執(zhí)行井控動作，其作用類似于方鉆桿旋塞。當(dāng)前第21頁\共有23頁\編于星期五\16點3、節(jié)約輔助鉆進時間，提高鉆井效率由于頂驅(qū)采用立柱鉆進，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)盤鉆機鉆完一立柱要節(jié)約2/3以上的輔助時間，僅此一項，可提高鉆井效率15%一20%。在定向井中，由于采用立柱鉆進，減少了每次接單根后重新調(diào)整工具面角的時間。頂驅(qū)的馬達為無級調(diào)速，可達到與井底導(dǎo)向馬達、MWD、高效能鉆頭的最佳配合，以提高機械鉆速，準(zhǔn)確控制井眼軌跡。在取心鉆進中，用立柱鉆進省去了許多復(fù)雜的操作，提高了取心收獲率。國內(nèi)外大量實踐說明，采用頂驅(qū)可減少鉆井時間10%一30%。當(dāng)前第22頁\共有23頁\編于星期五\16點4、特別適用于鉆定向井、水平井常規(guī)轉(zhuǎn)盤鉆在提鉆時不能實現(xiàn)倒劃眼，提鉆時