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(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。     

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。     

顶部驱动钻井装置上卸扣机构概述

叙述了顶部驱动钻井装置几种上卸扣机构的特点以及相应回转头结构。自平衡式上卸扣机构在上卸扣时扭矩可自身平衡，回转头不随反扭矩，但结构复杂。背钳式上卸扣机构结构简单，但扭矩不能平衡，回转头在上卸扣时承受反扭矩，所以须锁紧，而在上卸扣机构不工作时，须松开，使回转头可自由转动。TESCO公司的顶依靠顶驱本体可以前移的特点，部分地解决了上卸扣的问题，不另设置上卸扣机构，所以简单，轻便，但处理事故的能力有局限性     

带电驱动装置的可调钻井绞车

绞车是决定钻井设备技术特性的主要机械装置之一，由传动机构决定绞车的机械特征。相对于起吊装置（自动吊卡、大钩）的机械而言，较轻的游动滑车载荷变化范围宽，负载和卸载交替变化周期，游动滑车相当大的运移途径能表征钻井绞车结构和工作条件的性能特点，它影响电驱动及其控制方法的选择。尤其要注意钻井绞车以下特点，如载荷扭矩指向一个方向，静力矩总是指向载荷下放方向，这就要求研制一系列钻井绞车驱动装置，该装置只是在机械特征参数两个象限：第一象限和第四象限能控制。这种传动装置可以确保起升和下降时减速，通过负荷作用可以实现负载上升时减速和下降时加速。     

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…     

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。     

国外顶部驱动和侧部驱动钻井系统现状与发展

本文阐述了国外顶部驱动和侧部驱动钻井系统结构特点、应用与优缺点。介绍了美国VARCO—BJ公司、BJ公司、Bowen公司、挪威MH公司、法国Acb公司顶部驱动钻井系统以及美国Vetco Cray公司和VARCO—BJ公司侧部驱动钻井系统。根据国外的技术发展状况,总结出国外顶部驱动和侧部驱动钻井系统的6点最新技术发展状况,并结合我国具体情况,提出了发展我国顶部驱动和侧部驱动钻井系统的4点建议。     

国外顶驱AC变频驱动的应用与发展

阐述了电驱动石油钻井装备经历的AC－AC、DC－DC、AC－SCR－DC和AC变频驱动4个技术发展阶段，总结了AC变频驱动的优缺点，认为目前AC变频驱动是顶驱最先进的电驱动型式。列举了挪威、美国、加拿大等国一些公司AC变频驱动在顶驱上的应用实例。重点介绍了美国Varco公司TDS－9S型项驱结构与钻井性能、AC变频驱动的电动机结构与工作特性以及变频控制系统。研究与分析认为，AC变频驱动是电驱动项驱的发展方向，也是电驱动石油钻采装备的发展方向。     

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。     

顶部驱动钻井系统及其新发展

进入９０年代，顶部驱动钻井在大多数海洋钻井和水平钻井作业中已成为主要的钻并方法。木文在概述顶部驱动装置发展史的基础上，着重介绍了顶部驱动钻井系统安装于现有常规钻机上所必须进行的改造及顶部驱动系统的新发展—侧部驱动系统。此外，文章对顶部驱动与转盘驱动系统及侧部驱动与常规顶部驱动系统进行了对比，指出了各系统的相对优缺点。最后提出了几点建议。     

DQ40BC交流变频顶部驱动钻井装置研制与应用

在借鉴DQ70BS顶驱成功经验和成熟技术的基础上,开发了DQ40BC交流变频顶部驱动钻井装置。这种装置是一种机电液信息一体化的钻井设备,由动力水龙头、管子处理装置、导轨与滑车、液压传动与控制系统、电气传动与控制系统,以及辅助装置等部分组成,满足4000m钻机的使用要求。武-1井是采用多项世界先进钻井测井技术的羽状分支井,新研制的DQ40BC顶驱在该井首次使用,在钻井作业中表现优异,经受了严峻的考验,圆满完成了钻井任务。     

液压和电驱动顶驱钻井特性分析与建议

根据美国Ｖａｒｃｏ公司和加拿大Ｔｅｓｃｏ公司给出的顶驱钻井特性曲线分析计算了Ｖａｒｃｏ公司ＡＣ－ＳＣＲ－ＤＣ电驱动和ＡＣ变频感应电动机驱动顶驱以及Ｔｅｓｃｏ公司ＡＣ变频永磁电动机驱动和液压驱动顶驱的钻井特性。计算结果表明：ＡＣ变频感应电动机驱动顶驱总调节使用范围的功率利用率最高为Ｐ均＝７６．７％,比液压驱动顶驱高４．９％,比ＡＣ－ＳＣＲ－ＤＣ电驱动顶驱高９．５％,比ＡＣ变频永磁电动机驱动顶驱高２６     

顶部驱动钻井技术

顶部驱动钻井是80年代发展起来的一项新技术,是对传统钻井技术的重大突破。本文在回忆顶部驱动钻井技术发展的基础上重点介绍顶部驱动钻井系统的原理及组成。通过顶部驱动钻井系统与转盘方钻杆常规钻井系统的工作对比及分析,发现顶部驱动钻井技术具有:可缩短建井周期;改善了钻井工人操作条件;减少钻井事故;降低钻井成本等四方面优点。同时也存在初始投资大,增加了钻机负荷,系统复杂维修困难,不能进行钢丝绳作业等问题。最后,笔者对我国引进和推广顶部驱动钻井技术工作提出了几点建议,供同行参考。     

顶部驱动钻井技术

顶部驱动钻井是80年代发展起来的一项新技术,是对传统钻井技术的重大突破。本文在回忆顶部驱动钻井技术发展的基础上重点介绍顶部驱动钻井系统的原理及组成。通过顶部驱动钻井系统与转盘方钻杆常规钻井系统的工作对比及分析,发现顶部驱动钻井技术具有:可缩短建井周期;改善了钻井工人操作条件;减少钻井事故;降低钻井成本等四方面优点。同时也存在初始投资大,增加了钻机负荷,系统复杂维修困难,不能进行钢丝绳作业等问题。最后,笔者对我国引进和推广顶部驱动钻井技术工作提出了几点建议,供同行参考。     

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

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。     

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...