顶驱小知识

顶驱简介

    顶驱的全称为顶部驱动钻井装置TDS(TOP DRIVE DRILLING SYSTEM)，是美国、法国、挪威近20年来相继研制成功的一种顶部驱动钻井系统。它可从井架上部空间直接旋转钻杆，沿专用导轨向下送进，完成钻杆旋转钻进，循环钻井液，接立柱，上卸扣和倒划眼等多种钻井操作。该系统显著提高了钻井作业的能力和效率，并已成为石油钻井行业的标准产品，从世界钻井机械的发展趋势上看，为适应钻井自动化的进步需求，顶部驱动钻井装置。

顶驱的特点

   作为当前最新的钻井方式，有许多不同于方钻杆钻井的优点。同以前的方法相比，顶部驱动钻井装置还有一些特定优点:

1.节省接单根时间节省接单根时间

   顶部驱动钻井装置不使用方钻杆，不受方钻杆长度限制，避免了钻进9米左右接单根的麻烦。取而代之的是利用立柱钻进，大大节省了接单根的时间，从而节约了钻井时间。

2. 倒划眼防止卡钻倒划眼防止卡钻

    顶部驱动钻井装置具有使用28米立柱倒划眼的能力，可在不增加起钻时间的前提下，顺利地循环和旋转将钻具提出井眼。在定向钻井过程中，可以大幅度地减少起钻总时间。

3.下钻划眼

   顶部驱动钻井装置具有不解接方钻杆钻过砂桥和缩径点的能力。使用顶部驱动钻井装置下钻时，可在数秒内接好钻柱，立刻划眼，从而减少卡钻的危险。

4. 人员安全人员安全

    顶部驱动钻井装置可减少接单根次数2/3，从而降低了事故发生率。接单根只需要打背钳。钻杆上卸扣装置总成上的倾斜装置可以使吊环、吊卡向下摆至鼠洞，大大减少了人员工作的危险程度。

5. 设备安全设备安全

    顶部驱动钻井装置采用马达旋转上扣，上扣平稳，并可从扭矩表上观察上扣扭矩，避免上扣扭矩过盈或不足。钻井最大扭矩的设定，使钻井中出现蹩钻扭矩超过设定范围时马达会自动停止旋转，待调整钻井参数后再正常钻进，避免设备超负荷长时间运转。

1、综合游车

    VACRO 综合游动滑车组提供六个额定载荷为500T，外径为50 in的滑轮。整个游车高。

2、钻井装置总成

·      钻井电动机是一个1000hp的分流电动机。电动机是由电枢空心轴和垂直止推轴承组成。

·      单速行星变速器

        IDS 单速行星变速器由下列主要原件构成：

        内齿合齿轮和齿轮箱

        电机小齿轮

·      行星齿轮壳和转轴总成。

·      主轴推轴承。

       IDS变速器是一个单速行星齿轮减速系统，齿轮减速系统齿轮齿数比为6：1。水笼头中心管穿过载荷轴承套并将钻井扭矩传给钻柱。变速器通过吊环连接游车吊耳上与整体游动滑车相连结。齿轮箱为齿轮润滑提供一个油池，并将支撑管子处理装置。润滑系统可提供飞溅润滑。

3、整体水笼头总成

      IDS水笼头作用归并到钻井装置，水龙头主止推轴承位于行星行星齿轮下面的变速器中。水笼头中心管是一带法兰的锻件，法兰位于主止推轴承的上方，以承受钻杆载荷。水笼头密封装置安装在钻井电动机上端，由标准冲管、成套盘根装置及由壬螺母构成。因此可以作为一个装置进行移动。标准冲管与轴衬连接，轴衬穿过电动机轴、传动装置到达外部的水笼头中心管。

4、平衡系统、平衡系统

       当钻井装置进行连接时，平衡装置可抵消IDS的重量，并为其提供软着陆。液压缸总成把电动机壳与游动滑车连接在一起。用IDS连接或卸开钻柱时，平衡系统避免了对管柱连接螺纹的损坏，它提供的8-inch缓冲行程与大钩提供的缓冲相似。

5、托架总成与扭矩管、托架总成与扭矩管

      IDS托架总成在反扭矩管上移动。它还对钻井马达起支持作用。两个反扭矩托架臂和12个独立润滑的驱动滚轮，将高达38000ft-lbs的钻井扭矩传输到扭矩梁。钻井电动机装置通过电机的两个耳轴与托架扭矩反抗臂连接。当上、下移动移动扭矩管时，耳轴能使电动机与钻杆成一直线。扭矩梁通过扭矩臂和托架反抗IDS的转矩。

6、有延伸入口的现场谷风机冷却系统。、有延伸入口的现场谷风机冷却系统。

      该系统向钻井电动机提供现场冷却空气。该系统由带有导管的标准型局部鼓风机和一根向马达方向的延伸的软管组成，鼓风机上的导管能将进口安装在大钩和游动滑车上。

7、管子处理装置、管子处理装置

    管子处理装置包括

·      整体吊卡

·      安全阀（IBOPS)

    a.上IBOP安全阀

    b.下IBOP安全阀

·      保护、转换及隔离接头。

·      安全阀驱动器

·      扭矩钳

·      倾斜吊环装置

►管子处理装置向IDS钻井系统提供了两项基本功能：

1)、起下93英尺长的钻杆立柱。

2)、为在井架任何高度上连接和断开钻柱提供了高达 60000ft-lbs 的扭矩管子处理装置能配成与各种钻杆接头连接。它包括一整体吊卡和VACRO专用扭矩钳，还包括一安全阀遥控器和倾斜吊环驱动器。不使用时，