顶部驱动钻井装置(二)

4　顶驱钻井装置部件现以美国 TDS- 3S型顶部驱动钻井装置为例 ,介绍其主要部件和附件。顶驱钻井装置主要由水龙头—钻井马达总成 ;马达支架 /导向滑车总成 ;钻杆上卸扣装置总成 ;平衡系统 ;冷却系统 ;顶驱装置控制系统及可选用的附属设备组成。5　水龙头—钻井马达总成5.1　水龙头—钻井马达总成概况水龙头—钻井马达总成是顶驱钻井装置的主体部件 ,它由水龙头、马达和一级齿轮减速器组成。钻井水龙头额定载荷 6 50 0 k N;采用串激 (或并激 )直流电动机立式传动 ,驱动主轴。轴上端装有气动刹车( 1 6 VC6 0 0型气胎离合器 )。当气压为 0 …     

顶部驱动钻井装置在陆地石油钻机上的应用

顶部驱动钻井装置在陆地石油钻机上的推广前景广阔。陆地钻机钻井周期短，拆装、搬迁频繁，而且并深范围大，因此顶驱装置必须易于安装和拆卸，重量要轻，其功率和输出扭矩应满足不同并深范围的要求。为了利用陆地钻机现有井架安装顶驱装置，要尽可能缩小顶驱的横截面尺寸，降低主体部分的高度。我国第一台预驱装置已应用于钻深6000m的沙漠钻机上，在塔里木轮古1号准水平井的试用中，成功地处理了多起卡钻和蹩钻事故。该并完钻井深5590m，最大井斜71．5°，水平位移462m。     

顶部驱动钻井装置

为了适应钻井工艺技术迅速发展的需要，开发具有自主知识产权的钻井技术装备，为我国钻井队伍在国际市场上参与竞争创造有利条件，中国石油天然气集团公司确定了顶驱装置研制与产业化目标：研发具有我国自主知识产权、具有国际一流技术水平的交流变频顶部驱动钻井装置，形成规模生产能力，满足国内市场的需求，打入国际市场。     

我国顶部驱动钻井装置的现状与展望

由石油勘探开发科学研究院等单位设计、研制和生产的第一台６０００ｍ电驱动顶驱装置,在塔里木轮古１井试验成功,标志着中国成为世界上第五个能够生产顶驱装置的国家。这种装置的主要特点是采用直流电动机驱动,单层轨支撑结构、液压驱动的回转头和双向倾斜臂及机、电、液一体化控制技术。到１９９９年底,三种类型的国产顶驱装置的数量将占陆上顶叫数的四分之一,其销售价格仅为国外同类产品的６０％左右。     

顶部驱动钻井装置平衡系统的分析

石油钻机采用顶部驱动装置，为定向井、水平井和复杂地层钻井提供了有利条件。然而，顶部驱动装置的平衡系统是其不可缺少的组成部分。文中介绍了顶部驱动装置平衡系统的作用原理和结构；阐明了在陆地钻机上使用顶部驱动装置时，取消大钩的液压平衡系统的工作原理和设计计算方法。     

钻机顶部驱动电动机的现状与展望

简述了国外钻机顶部驱动系统由直流顶驱逐步演变到变频顶驱的发展历史。结合现有电动顶驱的技术特点,对直流电动机、鼠笼式转子感应电动机、永磁无剧同步电动机和开关磁阻电动机等目前常用和正在开发的几种电动机性能做了分析对比。建议国内研究单位尽快开展开关磁阻电动机驱动方面的资料收集,为新一代顶驱的开发做一些前期工作。     

交流变频顶部驱动钻井装置

顶部驱动钻井装置是20世纪80年代以来世界石油钻井工程界的重大前沿技术之一，代表了当今石油钻机和机电液一体化石油机械制造的最高水平。由于顶驱装置具有自动化程度高、安全性能好、钻井速度快、建井周期短、便于优化钻井参数、提高钻井质量，实现高难度的优快钻井、大幅度降低卡钻等钻井事故的发生等诸多优点，在深井、水平井、欠平衡井、     

顶部驱动钻井装置(一)

20多年来世界上蓬勃发展的顶部驱动钻井装置,实现了钻机现代化的历史性跨越。现文阐明了它的工作原理及优越性,对于其主要部件的技术参数,结构和工作性能等作了详细的介绍,指明了它在钻井,修井业方面的广阔应用前景。     

新型直驱式顶部驱动钻井装置

为解决顶驱因故障停机时间长而带来的系列问题,研制了新型直驱式顶部驱动钻井装置,并形成了DQ225DBZ、DQ450DBZ、DQ675DBZ和DQ900DBZ系列型号的直驱式顶驱,可达到4 000～12 000 m的钻井作业深度。该顶驱主要由动力水龙头和管子处理器组成,采用大功率交流变频电动机驱动,无级变速控制,多功能人机界面操作;提升系统采用双载荷通道隔离设计,中心管主轴设计有特殊组合轴承,可承受钩载,同时也具备抗钻柱纵向振动功能。DQ2250DBZ顶驱在国外应用13口井,经受了-30℃严寒考验,最大连续钻井扭矩达到了35 kN·m,创下日钻进1 016 m的记录。DQ450DBZ顶驱在国内川东70563钻井队现场作业,最大连续钻井扭矩28 kN·m,上卸扣扭矩30 kN·m,水平井造斜段始为4 593 m,造斜88°,总进尺达6 500 m。     

4500 kN变频直驱顶部驱动钻井装置设计

常规的顶部驱动钻井装置(简称顶驱)通过减速箱进行减速、增扭,以满足钻井作业的要求.减速箱一般为2级齿轮传动,结构复杂,传动效率降低,油润滑系统容易泄露.为进一步提高顶驱的传动效率和可靠性,研制了一种由变频电机直接驱动主轴的直驱顶驱.该顶驱取消减速箱,采用无级变频控制技术,将电机与主轴融合,电机转子直接驱动主轴钻进.与同...     

国外顶部驱动钻井系统的技术发展趋势

初期的顶部驱动钻井系统（简称顶驱）结构复杂，用途单一，形体高而质量大，驱动模式简单，输出扭矩小。现今的顶驱已实现系列化，结构更合理，可应用于大中小型石油钻机，完成陆地、沙漠、极地及更复杂地层的钻井；大扭矩、双速传动顶驱可实施定向井、丛式并、水平井和斜井钻井。顶驱结构由固定式向可拆卸式发展，高度和外形尺寸的减小，质量的减轻和反扭矩梁的采用，以及驱动型式向AC电驱动的发展等，都使预驱具备更好的适应性、经济性、可靠性和先进性。     

DQ20Y1液压顶部驱动钻井装置

顶部驱动钻井装置是动力从钻具的顶部直接驱动钻具进行旋转钻进的装置,具有较强的自动化工作能力和较高的作业效率,是欠平衡钻井、套管钻井、大斜度钻井、水平钻井等多种钻井工艺重要的支持装备。DQ20Y1液压顶部驱动钻井装置设计理念先进,实现了顶驱产品的小型化,配套建立了试验的方法及实验设备,达到闭式液压传动与电液扭矩限定精确控制水平,液压系统及液力传动系统的散热效果较好。产品符合API及国内行业相关标准,经性能测试主要性能参数达到国际先进水平,经工业试验和生产应用,特别适合于中浅井钻机或修井机配套使用。装置设计钩载1350kN(150t),额定扭矩25kN.m,卸扣扭矩55kN.m(最大值),背钳夹持范围为φ73.025～φ127mm钻杆,转速为0～160r/min,IBOP工作压力为35 MPa,主体重量为5t。该装置是目前国内唯一定型生产的2000m顶驱装置。     

国外顶部驱动钻井系统的最新进展

文章介绍了美国Ｖａｒｃｏ公司,Ｎａｔｉｏｎａｌ－Ｏｉｌｗｅｌｌ公司,Ｂｏｗｅｎ公司ＢＪ公司,加拿大Ｔｅｓｃｏ公司,ＣＡＮ－ＲＩＧ公司,挪威ＭＨ公司,法国Ａｃｂ公司顶部驱动近两年来的最新进展,以及各公司最新顶驱系列,指出最新进展的特点是开发了新产品,形成了顶部驱动系列,研究开发了ＡＣ变频电驱动顶驱,美国Ｖａｒｃｏ公司形成了ＡＣ变频电驱动顶部驱动系列,提出了发展我国啊驱动要形成系列和研制ＡＣ变频电驱动     

顶部驱动钻井装置(三)

8　平衡系统 [1,3]平衡系统总成是顶驱钻井装置极具特色的设备之一。其主要作用是防止上卸接头螺纹时螺纹被损坏 ,这取决于它为顶驱提供了一个类似于大钩的长1 52 mm的减震冲程。之所以必要 ,是因为使用顶驱后起升系统中不再安装大钩 ;即使有大钩 ,它的弹簧也将由于顶驱自身质量而吊长 ,不起缓冲作用。图 1　平衡系统示意平衡系统包含 2个油缸及附件、2个安装在马达支架内的液压储能器、1个安装在导向滑车上的管汇及相关管线 (如图 1 )。油缸一端通过平衡器耳座、螺栓联接于水龙头提环上 ,另一端则通过联接环与大钩耳环联接 ,或者直接与游车…     

关于发展石油钻机顶部驱动装置的评述

<正> 一、概述 顶部驱动钻机是70年代发展起来的一种新型钻井装备。在1980年以前,顶部驱动钻机被简称为动力水龙头钻机,当时只用作陆地小型钻机及修井机。80年代以来,在近海钻井中,开始采用顶部驱动装置,钻井速度提高15～20％,钻井事故减少,为钻水平井提供了有利条件。顶部驱动钻机机械化程度高,许多钻井承包商开始选用顶部驱动装置,据不完全     

石油钻机顶部驱动系统典型结构及适用性分析

叙述了当前钻机顶驱系统的典型结构，包括动力系统，传动系统，辅助液气电系统，自备上卸扣系统和游动系统5个子系统。结合TDS－6025E型顶驱系统使用的实际情况，论述了其对钻井作业的适用性，指出斜井机最宜采用顶驱系统；建井周期低于10天的直井采用顶驱系统不够轻便。采用顶驱可使井口操作机械化程度达80％，可缩短上卸扣时间，可倒，正划眼，还可减小井架开档，增大其刚度。枯驱尚存在的问题是结构复杂，现场维修不方便。要在以下方面进行改进；中心管或主轴支承螺母应外露易拆；专设阀箱，管线集束；采用2挡传动；游动轨道开口可折；自用独立液压源；取消液压旋转油道。     

顶部驱动装置在轻型钻机上的应用研究

在分析轻型钻机应用顶部驱动装置的可行性的基础上,讨论了3000～4000m钻机加装顶驱的必要性;针对轻型钻机井架的结构型式特点,建议配套轻型液压顶驱或电动顶驱装置,并提出顶驱选型的2项原则;根据前开口井架不能承受大扭矩的特点,对顶驱导轨及扭矩传递支架型式进行了结构设计,既满足导轨及支架的安装及拆卸要求,又能将导轨承受的反扭矩最大限度地传递到底座上,减少井架在钻井过程中的扭震。南阳石油机械厂与意大利Soilmec公司合作制造的HTD—200液压顶驱成功应用于3000m车装钻机上,顶驱的安装及拆卸时间均不超过4h。     

顶部驱动装置——卓有成效的钻井系统

传统的钻井方法是转盘驱动方钻杆,带动下部钻具转动,完成钻头破岩。为了使现有钻机更加安全、有效,减少作业者的费用,特别是在海上施工日作业费极高的情况下,国外石油服务公司率先推出了顶部驱动装置(ToP Dirve Sysetm,简称顶驱),美国VARCO公司、NATION-AL WELL公司,加拿大TESCO公司和英国MARITINE HYDRAUILCS公司陆续研制出适应海上、陆地钻机的顶驱。