顶部驱动钻井装置的安装连接

第一节在井架上安装顶部驱动钻井装置

顶部驱动钻井装置同钻机提升系统和动力源相连接。在井架上安装顶部驱动钻井装置需要对井架和动力源做一些改造。改造工作需要周密计划，避免造成对成本和时间的极大浪费。顶部驱动钻井装置起下立根要求水龙头行程约30 m，而使用方钻杆起下立根只需要22.7m。因此使用顶部驱动钻井装置需要更换水龙带，用22.7m长的水龙带替换常规使用的18 m水龙带。立管高度也要加高到22m，使钻剩余1.1m时水龙带距钻台的高度约保持2.1m。

井架高度是唯一最关键的安装尺寸。例如前面介绍的顶部驱动钻井装置（整体式IDS-1型），它的游动滑车顶部至下部钻杆吊卡的高度约8.8m。起下28.2 m立根一般至少需要28.2 m空间。起下整个立根时顶部驱动钻井装置将上升到井架上部，因此，这时钻台至游动滑车顶部的总高度至少应为38.2m，尚留有1.2m的活动余地。

    顶部驱动钻井装置也可安装在矮井架中。以下给出某些常用井架的净高和天车、游车间距，供安装连接参考：

井架净高度                       天车至游车间距离

46.0米                             7.9米

44.5米                            6.4米

43.0米                             4.8米

41.2米                             3.0米

第二节井架上动力管线的架设

    为了快速地起下钻，每种钻机对天车至游动滑车的间距有不同的要求。井架高度安装要求和各专用尺寸表见使用手册。不论在哪种情况下，要首先考虑动力回路和水龙带的位置，既不要妨碍工作，又能保证有足够的间距，防止磨损。大鼠洞、套管扶正器和其它钻台及井架附件的位置也都是很重要的考虑因素。加高立管需要改变井架连接点的位置。

    必须根据顶部驱动钻井装置的转速范围测定井架的固有频率，确保达不到共振频率。扭矩管和井架的侧横振固有频率必须大于8Hz。

   Varco  BJ公司根据经验和对一些钻机测量的结果表明，振动载荷的振幅和频率一般为0.7g（半幅，g为重力加速度，测量振动载荷时是按加速度值测量的，然后进行换算）和2Hz。扭矩管连接点和井架加强筋必须能够承受这些振动载荷。

第三节钻机电路、机械和结构安装的局部改动及安装要领

    在采用与安装TDS-9SA、TDS-10SA、TDS-11SA型顶部驱动钻井装置时，用户还要对钻机、机械和结构方面做一些改动，自然这要根据不同的钻机的特点进行。根据经验一般可能要做的改动如下：

   1) 安装井架上的接线盘，用于连接电缆；

    2）将立管加长至73 ft（约22 m）；

    3）改用75 ft（约23 m）长水龙带；

    4）安装新的或经翻新的交流发电机；

    5）采用带有加速接头的电缆；

    6）连接扭矩反作用梁上的铰接装置；

    7）加工安装用于悬挂导轨的天车垫板孔眼；

    8）测量导轨同连接支撑和快绳之间的距离；

    9）检查测量和确定大钳、旋扭器、泥浆立管和气动绞车的位置；

   10）确定套管扶正台的位置。

    一般来说，以上的改动并不一定都需要，但在钻台整体布局时必须都要考虑到，以确保需要时能合适的安装。

    要让上述顶部驱动钻井装置正常运行，安装时需要考虑的因素很多，而优先考虑的当然是井架高度，工作高度和天车至游车顶的间距则是订购和安装它们之前需要确定的两个主要因素，这两项因素都应根据选定的大钩、游车、提环、吊卡和吊环以及常用钻杆接箍的尺寸来确定。

    选择和成功使用顶部驱动钻井系统的另一个关键问题是如何将顶部驱动钻井系统安装到井架中。根据井架的特定尺寸，顶部驱动钻井装置及其导向系统需要有一个完整的工作高度。    

下面以TDS-11SA型顶部驱动钻井装置为例来说明安装要领：

    1）TDS-11SA顶部驱动钻井装置及相连的PH-50装置总成是装在一个滑撬上运输的。在滑撬上顶部驱动钻井系统与上段导轨相连。用大钩或起重机将TDS-11SA和滑撬移运到钻台上。

    2）大钩接上TDS-11SA提环，取出锁定销钉，整套装置与滑撬分离。

    3）连接和固定各段导轨，并移到井架内与上支撑架相连。

    4）导轨顶端安装好后，再将其下端接在支撑横梁上并回接到井架上。如果提升载荷超过顶部驱动钻井装置的额定值，回接装置应能将顶部驱动钻井装置和导轨从井架中心位置移开。