
前已述及,美国Varco BJ公司1993年后推出了IDS型整体顶部驱动钻井装置。由TDS型发展到IDS型,是顶部驱动发展史上新的进步。它是真正意义上的整体式顶部驱动钻井装置。为什么这样说呢?这是因为IDS型实现了钻井马达与水龙头的一体化,钻井马达中心上安置,它穿过水龙头之中,通过马达的空心主轴,与水龙头鹅颈管和中心管(在顶部驱动钻井装置上已演变在主轴)相连,保证了泥浆有流畅通道。例如我国宝鸡石油机械厂的DQ-60D型就是这种设计,读者可参阅本书第六章的有关章节。而TDS型设计中,钻井马达是侧置式的,它通过减速机构与水龙头相连,推动水龙头主轴旋转。
与TDS顶部驱动钻井系统比较,IDS型顶部驱动钻井系统有以下两点重要改进:
1.采用反扭力管结构
钻井时产生的反扭矩,通过反扭力臂、小车、反扭力管传到离钻台高2.54m固定在井架上的扭矩梁上。反扭力管顶端悬挂在天车梁的悬架上。钻井系统在任何高度位置上,均能将钻井时的反扭矩通过反扭矩管传给反扭矩梁,所以井架上部不承受反扭矩。
2.采用EZY卸扣短节
IDS型顶部驱动钻井系统采用了EZY卸扣短节,代替原有的液压卸扣器,减少了液压元件。EZY卸扣短节结构比较简单,内部有两块互相配合的斜面环,在上扣时两斜面环在弹簧力的作用下,处于上扣位置。卸扣时,主轴反转,使两斜面环产生微量转动,两斜面环处于卸扣位置。卸扣力矩由丝扣之间和端面之间的摩擦力组成,卸扣短节先卸掉端面之间的摩擦力。所以可用70%~75%的上扣力矩进行卸扣。这样,在立根的底部用背钳卡住,顶部驱动钻井系统反转卸扣,可确保顶部接头首先卸开。
综上所述,IDS型顶部驱动钻井装置采取直流钻井马达在中心线上的布置方案,并与优化的整体式游车组成了当今世界上堪称最短、最小的顶部驱动钻井装置。这一整体化的设计对于小型井架是理想的配合装置,特别适用了安装尺寸已达极限尺寸和需要花费大的改装成本的那些钻井设备。
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