頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置

頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置主要有以下部件和附件組成

1、水龍頭--鉆井馬達(dá)總成(關(guān)鍵部件);

2、馬達(dá)支架/導(dǎo)向滑車(chē)總成(關(guān)鍵部件);

3、鉆桿上卸扣總成(體現(xiàn)最大優(yōu)點(diǎn)的部件);

4、平衡系統(tǒng);

5、冷卻系統(tǒng);

6、頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置控制系統(tǒng);

7、可選用的附屬設(shè)備。

頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置的主體部件，主要包括:

1、鉆井馬達(dá);

2、齒輪箱;

3、整體水龍頭;

4、平衡器。

鉆井馬達(dá)的冷卻系統(tǒng):

馬達(dá)的冷卻為風(fēng)冷。

1、近距離安裝鼓風(fēng)機(jī)

2、加高進(jìn)氣口的近距離安裝鼓風(fēng)機(jī)

3、遠(yuǎn)距離安裝鼓風(fēng)機(jī)近距離就是近距離向馬達(dá)提供冷卻風(fēng)，取風(fēng)高度在馬達(dá)行程最低點(diǎn)距離鉆臺(tái)6米以上。

遠(yuǎn)距離安裝鼓風(fēng)機(jī):

在不能保證提供安全冷卻空氣的情況下，例如:井架為密閉式的即可采用直徑8in軟管冷卻系統(tǒng)，且鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)為40hp(比近距離安裝提高了一倍)，馬達(dá)安在二層平臺(tái)，從井架外吸進(jìn)空氣，增加的馬力用于驅(qū)使空氣流過(guò)較長(zhǎng)的進(jìn)氣軟管。

導(dǎo)向滑車(chē)總成

整個(gè)導(dǎo)向滑車(chē)總成沿著導(dǎo)軌與游車(chē)導(dǎo)向滑車(chē)一起運(yùn)動(dòng)。當(dāng)鉆井馬達(dá)處于排放立根的位置上時(shí)，導(dǎo)向滑車(chē)則可作為馬達(dá)的支撐梁。導(dǎo)軌有單軌和雙軌兩種。

鉆桿上卸扣裝置

主要組成部件:

1、扭矩扳手

2、內(nèi)防噴器和啟動(dòng)器

3、吊環(huán)連接器和限扭器

4、吊環(huán)傾斜裝置

5、旋轉(zhuǎn)頭

扭矩扳手總成提供鉆桿的上卸扣的手段。他位于內(nèi)防噴器下部的保護(hù)接頭一側(cè)，他有兩個(gè)液缸在扭矩管和下鉗頭之間。

鉗頭有一直徑為10in的夾緊活塞，用以?shī)A持與保護(hù)接頭相連接的鉆桿母扣。范圍:3½in--7?in。

鉆桿上卸扣裝置另有兩個(gè)緩沖液缸，類(lèi)似大鉤彈簧，可提供絲扣補(bǔ)償行程125mm。

內(nèi)防噴器是全尺寸、內(nèi)開(kāi)口、球型安全閥式的。帶花鍵的遠(yuǎn)控上部?jī)?nèi)防噴器和手動(dòng)的下部?jī)?nèi)防噴器形成井控防噴系統(tǒng)，內(nèi)防噴器采用6?in正規(guī)扣，工作壓力為105MPa。

吊環(huán)傾斜裝置:

有兩種功用:

1、吊鼠洞中的單根。

2、接立柱時(shí)，不用井架工在二層臺(tái)上將大鉤拉靠到二層臺(tái)上。若行程1.3米的傾斜裝置不能滿(mǎn)足要求則可選擇2.9米的長(zhǎng)行程吊環(huán)傾斜裝置。

平衡系統(tǒng)的主要作用是防止上卸接頭扣時(shí)螺紋的損壞，其次在卸扣時(shí)可幫助公扣接頭從母扣接頭中彈出，這依賴(lài)于它為頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置提供了一個(gè)類(lèi)似于大鉤的152 毫米的減震沖程。是因?yàn)槭褂庙敳框?qū)動(dòng)鉆井裝置后沒(méi)有再安裝大鉤了;退一步說(shuō)，即使裝有大鉤，它的彈簧也將由于頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置的重量而吊長(zhǎng)，起不了緩沖作用。

接立根鉆進(jìn)是頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置普遍采用的方式。采用立根鉆進(jìn)方法很多。對(duì)鉆從式井的軌道鉆機(jī)和可帶立根運(yùn)移的鉆機(jī)，鉆桿立根可立在井架上不動(dòng)，留待下一口井接立根鉆進(jìn)使用。若沒(méi)有立根，推薦兩種接立根方法:一是下鉆時(shí)留下一些立根豎在井架上不動(dòng)，接單根下鉆到底，用留下的立根鉆完鉆頭進(jìn)尺;二是在鉆進(jìn)期間或休閑時(shí)，在小鼠洞內(nèi)接立根。為安全起見(jiàn)，小鼠洞最好垂直，以保證在垂直平面內(nèi)對(duì)扣，簡(jiǎn)化接扣程序。還應(yīng)當(dāng)注意接頭只要旋進(jìn)鉆柱母扣即可，因?yàn)轫敳框?qū)動(dòng)鉆井鉆井馬達(dá)還要施加緊扣扭矩上接頭。

通常在兩種情況需要接單根鉆進(jìn)。一種是新開(kāi)鉆井，井架中沒(méi)有接好的立根;另一種是利用井下馬達(dá)造斜時(shí)每9.4 m必須測(cè)一次斜。吊環(huán)傾斜裝置將吊卡推向小鼠洞提起單根，從而保證了接單根的安全，提高了接單根鉆進(jìn)的效率。接單根鉆進(jìn)程序如下:

1 鉆完單根坐放卡瓦于鉆柱上，停止泥漿循環(huán)(圖a);

2 用鉆桿上卸扣裝置上的扭矩扳手卸開(kāi)保護(hù)接頭與鉆桿的連接扣;

3 用鉆井馬達(dá)旋扣;

4 提升頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置。提升前打開(kāi)鉆桿吊卡，以便讓吊卡通過(guò)卡瓦中的母接箍(圖b);

5 起動(dòng)吊環(huán)傾斜裝置，使吊卡擺至鼠洞單根上，扣好吊卡;

6 提單根出鼠洞。當(dāng)單根公扣露出鼠洞后，關(guān)閉起動(dòng)器使單根擺至井眼中心(圖c);

7 對(duì)好鉆臺(tái)面的接扣，下放頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置，使單根底部進(jìn)入插入引鞋(圖d);

8 用鉆井馬達(dá)旋扣和緊扣，打背鉗承受反扭矩;

起下鉆仍采用常規(guī)方法。為提高井架工扣吊卡的能力和減少起下鉆時(shí)間，可以使用吊環(huán)傾斜裝置使吊卡靠近井架工。吊環(huán)傾斜裝置有一個(gè)中停機(jī)構(gòu)，通過(guò)它可調(diào)節(jié)吊卡距二層臺(tái)的距離，便于井架工操作。

打開(kāi)旋轉(zhuǎn)鎖定機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)鉆桿上卸扣裝置可使吊卡開(kāi)口定在任一方向。如鉆柱旋轉(zhuǎn)，吊卡將回到原定位置。起鉆中遇到縮徑或鍵槽卡鉆，鉆井馬達(dá)可在井架任一高度同立根相接，立即建立循環(huán)和旋轉(zhuǎn)活動(dòng)鉆具，使鉆具通過(guò)卡點(diǎn)。

1、使用頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置倒劃眼

可以利用頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置倒劃眼，從而防止鉆桿粘卡和破壞井下鍵槽。倒劃眼并不影響正常起鉆排放立根，即不必卸單根。

2、倒劃眼起升程序

倒劃眼起升步驟如下(參見(jiàn)下圖):

1) 在循環(huán)和旋轉(zhuǎn)時(shí)提升游車(chē)，直至提出的鉆柱第三個(gè)接頭時(shí)停止泥漿循環(huán)和旋轉(zhuǎn)(圖a)，即已起升提出一個(gè)立根;

2) 鉆工坐放卡瓦于鉆柱上，把鉆柱卡在簡(jiǎn)易轉(zhuǎn)盤(pán)中;

3) 從鉆臺(tái)面上卸開(kāi)立根，用鉆井馬達(dá)旋扣(倒車(chē)扣);

4) 用扭矩扳手卸開(kāi)立根上部與馬達(dá)的連接扣，這時(shí)只有頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置吊卡卡住立根。在鉆臺(tái)上打好背鉗，用鉆井馬達(dá)旋扣(圖b);

5) 用鉆桿吊卡提起自由立根(圖c);

6) 將立根排放在鉆桿盒中(圖d);

7) 放下游車(chē)和頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置到鉆臺(tái)(圖e);

8) 將鉆井馬達(dá)下部的公接頭插入鉆柱母扣，用鉆井馬達(dá)旋扣和緊扣。稍微施加一點(diǎn)卡瓦力，則鉆桿上卸扣裝置的扭矩扳手就可用于緊扣;

9) 恢復(fù)循環(huán)，提卡瓦，起升和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)柱，繼續(xù)倒劃眼起升。

一、下管套

頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置配用500~750 t吊環(huán)和足夠額定提升能力的游動(dòng)滑車(chē)，就能進(jìn)行額定重量500~650 t的下套管作業(yè)。為留有足夠的空間裝水龍頭，必須使用4.6 m的長(zhǎng)吊環(huán)。

將一段泥漿軟管線(xiàn)同鉆桿上卸扣裝置保護(hù)接頭相連，下套管過(guò)程中可控制遠(yuǎn)控內(nèi)防噴器的開(kāi)啟與關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)套管的灌漿。

如果需要，也可使用懸掛在頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置外側(cè)的游動(dòng)滑車(chē)和大鉤，配用Varco BJ規(guī)定吊卡和適當(dāng)?shù)挠蝿?dòng)設(shè)備，按常規(guī)方法下套管。頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置起下套管裝置如圖3-5所示。

?鉆井裝置與鉆井設(shè)備的比較

A、從鉆井到起下鉆或從起下鉆恢復(fù)鉆進(jìn)狀態(tài)，該裝置不存在常規(guī)鉆機(jī)的上、卸水龍頭和方鉆桿所造成的時(shí)間損失。

B、不存在常規(guī)鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤(pán)方補(bǔ)心蹦出所造成的停工。

C、不用鉆鼠洞。

D、立根鉆進(jìn)，從而減少了常規(guī)鉆井接單根上提鉆柱需從新定工具面角的時(shí)間。

E、在井下純作業(yè)時(shí)間增多，上扣、起下鉆、測(cè)量和其他非純鉆進(jìn)時(shí)間減少。

A、減少了坍塌頁(yè)巖層擴(kuò)眼或清洗井底的時(shí)間。

B、在井徑不足需擴(kuò)眼或首次下入足尺寸穩(wěn)定器進(jìn)行擴(kuò)眼時(shí)減少了鉆進(jìn)時(shí)間。

C、在同一平臺(tái)鉆叢式井，不用甩鉆具或卸立柱。

D、不需要接單根就能夠回收最大長(zhǎng)度的巖心。

E、定向鉆井時(shí)，減少了定向時(shí)間。

A、連續(xù)的旋轉(zhuǎn)和循環(huán)是頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置的重要特征。

B、頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置允許使用少量的、比較便宜的潤(rùn)滑劑、鉆井液或添加劑。

c、減少了鉆柱或昂貴的井下工具卡鉆的幾率。

A、任何時(shí)間和位置的于鉆柱對(duì)接。

B、隨時(shí)可以進(jìn)行的循環(huán)和旋轉(zhuǎn)。

C、減少鉆柱被卡后，上卸方鉆桿的危險(xiǎn)作業(yè)程序。

A、減少了使用大鉗和貓頭等，降低了鉆井工人作業(yè)危險(xiǎn)。

B、減少許多笨重的工作，提高了起升重鉆具的安全性。

C、自動(dòng)吊卡，消除了人工操作吊卡的事故隱患。

D、井控安全性得到大大提高。

E、遙控防噴盒，防止泥漿濺落到鉆臺(tái)上，增加了工作的安全性。

鉆井自動(dòng)化進(jìn)程推動(dòng)了頂部驅(qū)動(dòng)鉆井法的誕生

二十世紀(jì)初期，美國(guó)首先使用旋轉(zhuǎn)鉆井法獲得成功，此種方法較頓鉆方法是一種歷史性的飛躍，據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)有63%的石油井是用旋轉(zhuǎn)法鉆井打成的。

但在延續(xù)百多年的轉(zhuǎn)盤(pán)鉆井方式中，有兩個(gè)突出的矛盾未能得到有效的解決:其一、起下鉆時(shí)不能及時(shí)實(shí)現(xiàn)循環(huán)旋轉(zhuǎn)的功能，遇上復(fù)雜地層或是巖屑沉淀，往往造成卡鉆。其二、方鉆桿的長(zhǎng)度限制了鉆進(jìn)的深度(每次只能接單根)，降低了效率，增加了勞動(dòng)的強(qiáng)度，降低了安全系數(shù)。

二十世紀(jì)七十年代，出現(xiàn)了動(dòng)力水龍頭，改革了驅(qū)動(dòng)的方式，在相當(dāng)?shù)某潭壬细纳屏斯と说牟僮鳁l件，加快了鉆井的速度以及同期出現(xiàn)的"鐵鉆工"裝置、液氣大鉗等等，局部解決了鉆桿位移、連接等問(wèn)題，但遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到石油工人盼望的理想程度。

二十世紀(jì)八十年代，美國(guó)首先研制了頂部驅(qū)動(dòng)鉆井系統(tǒng)TDS-3S投入石油鉆井的生產(chǎn)。80年代末期新式高扭矩馬達(dá)的出現(xiàn)為頂驅(qū)注入了新的血液和活力。TDS-3H、TDS-4應(yīng)運(yùn)而生，直至后來(lái)的TDS-3SB、TDS-4SB、TDS-6SB。

二十世紀(jì)九十年代研制的IDS型整體式頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置，用緊湊的行星齒輪驅(qū)動(dòng)，才形成了真正意義上的頂驅(qū)，既有TDS到IDS，由頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置到整體式頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置，實(shí)現(xiàn)了歷史性的飛躍。

挪威DDM-HY-650型頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置

最大載荷6500kN，液壓驅(qū)動(dòng)，工作扭矩為55kN.m，工作時(shí)最大扭矩為63.5kN.m，工作轉(zhuǎn)速為130-230r/min，液壓動(dòng)力壓力為33MPa，排量1600L/min，水龍頭吊環(huán)到吊卡上平面的距離為6.79米，質(zhì)量17噸。

加拿大8035E頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置

額定鉆井深度5000米，額定載荷3500kN，輸出功率670kW，最大連續(xù)扭矩33.10kN.m，最高轉(zhuǎn)速200r/min，質(zhì)量為8.6噸。最低井架高度要求39米。

美國(guó)ES-7型頂部驅(qū)動(dòng)鉆井系統(tǒng)

采用25kW直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)鉆柱，連續(xù)旋轉(zhuǎn)扭矩34.5kN.m，間歇運(yùn)轉(zhuǎn)扭矩41.5kN.m，額定載荷5000kN，最高轉(zhuǎn)速300r/min，鉆井液壓力35.1MPa，系統(tǒng)總高7.01米，質(zhì)量8.1噸。

國(guó)產(chǎn)DQ-60D型頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置

額定鉆井深度6000m，最大鉤載4500kN，動(dòng)力水龍頭最大扭矩40kN.m，轉(zhuǎn)速范圍0-183r/min，無(wú)級(jí)調(diào)速;直流電機(jī)最大輸出功率940kw;傾斜臂最大傾斜角，前傾30°，后傾15°;回轉(zhuǎn)半徑1350mm;最大卸扣扭矩80kN.m;上卸扣裝置夾持鉆桿的范圍Ø89-Ø216mm(3½-8½ in)。

頂部驅(qū)動(dòng)鉆井系統(tǒng)是20世紀(jì)末期，美國(guó)、法國(guó)、挪威等國(guó)家研制應(yīng)用的一種新型的鉆井系統(tǒng)?，F(xiàn)在已成為石油鉆井行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。它適用性極廣，從2000米到9000米的井深都可以使用頂部驅(qū)動(dòng)鉆井系統(tǒng);從世界鉆井機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)上看，它符合21世紀(jì)鉆井自動(dòng)化的歷史潮流。現(xiàn)在，我國(guó)赴國(guó)外打井的隊(duì)伍，如果沒(méi)有安裝該系統(tǒng)將不允許在投標(biāo)競(jìng)爭(zhēng)中中標(biāo)，由此可見(jiàn)，頂部驅(qū)動(dòng)鉆井系統(tǒng)已經(jīng)到了非用不可的地步。

所謂的頂驅(qū)，就是可以直接從井架空間上部直接旋轉(zhuǎn)鉆柱，并沿井架內(nèi)專(zhuān)用導(dǎo)軌向下送進(jìn)，完成鉆柱旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，循環(huán)鉆井液、接單根、上卸扣和倒劃眼等多種鉆井操作的鉆井機(jī)械設(shè)備。

見(jiàn)圖:它主要有三個(gè)部分組成:導(dǎo)向滑車(chē)總成、水龍頭-鉆井馬達(dá)總成和鉆桿上卸扣裝置總成。

該系統(tǒng)是當(dāng)前鉆井設(shè)備自動(dòng)化發(fā)展更新的突出階段成果之一。經(jīng)實(shí)踐證明:這種系統(tǒng)可節(jié)省鉆井時(shí)間20%到30%，并可預(yù)防卡鉆事故，用于鉆高難度的定向井時(shí)經(jīng)濟(jì)效果尤為顯著。

故障的一般規(guī)則

1)當(dāng)發(fā)生事故時(shí)，如不太容易一下子找到原因，應(yīng)采取分段逐步縮小范圍的辦法，就是把電、液、機(jī)區(qū)別或隔離開(kāi)，先找到是電還是機(jī)械部分的故障。

2)在處理故障時(shí)又必須將某一局部與頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置整個(gè)系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)，不要造成排除一個(gè)故障，出來(lái)另一個(gè)故障。

3)一般來(lái)說(shuō)，來(lái)自液壓系統(tǒng)的故障，多半為污染造成，外泄漏一般來(lái)說(shuō)，只要在密封件和連接螺紋上下工夫，注意結(jié)合面加工的平整、光潔是可以解決問(wèn)題的，此外要將各溢流閥、減壓閥、順序閥等調(diào)整要得當(dāng)。

4)控制系統(tǒng)的故障多為接點(diǎn)接觸是否可靠，焊接 質(zhì)量等方面所致，不要輕易修改線(xiàn)路;PLC模塊部分， 當(dāng)內(nèi)部電池不足時(shí)會(huì)自動(dòng)顯示。

5)SCR部分因?yàn)橄到y(tǒng)比較成熟，一般來(lái)說(shuō)發(fā)生故，障多為元件出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題造成，只要按順序用電工儀表，檢查出損壞元件予以更換，即可解決問(wèn)題。

區(qū)別

美國(guó)Varco BJ公司1993年后推出了IDS型整體式頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置(參見(jiàn)圖)。由TDS型發(fā)展到IDS型，是頂部驅(qū)動(dòng)發(fā)展史上新的進(jìn)步。

(圖17------------------------------)

IDS型實(shí)現(xiàn)了鉆井馬達(dá)與水龍頭的一體化，鉆井馬達(dá)在中心上安置，它穿過(guò)水龍頭之中，通過(guò)馬達(dá)的空心主軸，與水龍頭鵝頸管和中心管(在頂部動(dòng)鉆井裝置上已演變?yōu)橹鬏S)相連，保證了泥漿有流暢通道。例如我國(guó)寶雞石油機(jī)械廠(chǎng)的DQ一60D1型就是種設(shè)計(jì)，而TDS設(shè)計(jì)中，鉆井馬達(dá)是側(cè)置式的，它通過(guò)減速機(jī)構(gòu)與水龍頭相連，推動(dòng)水龍頭主軸旋轉(zhuǎn)。

重要改進(jìn)

1.采用反扭力管結(jié)構(gòu)鉆井時(shí)產(chǎn)生的反扭矩，通過(guò)反扭力臂、小車(chē)、反扭力管傳到離鉆臺(tái)高2.54m固定在井架上的扭矩梁(見(jiàn)圖)。反扭力管頂端懸掛在天車(chē)梁的懸架上。鉆井系統(tǒng)在任何高度位置上，均能將鉆井時(shí)的反扭矩通反扭矩管傳給反扭矩梁，所以井架上部不承受反扭矩。

(圖18------------------------------)

與TDS頂部驅(qū)動(dòng)鉆井系統(tǒng)比較，IDS型頂部驅(qū)動(dòng)井系統(tǒng)有以下兩點(diǎn)重要改進(jìn):

2.采用了EZY卸扣短節(jié) IDS型頂部驅(qū)動(dòng)鉆井系統(tǒng)采用了EZY卸扣短節(jié)，代替原有的液壓卸扣器，減少了液壓元件。EZY卸扣短結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，內(nèi)部有兩塊互相配合的斜面環(huán)，在上扣時(shí)兩斜面環(huán)在彈簧力的作用下，處于上扣位置。卸扣時(shí)，主軸反轉(zhuǎn)，使兩斜面環(huán)產(chǎn)生微量轉(zhuǎn)動(dòng)，兩斜面環(huán)處于卸扣位置。卸扣力矩由絲扣之間和端面之間的摩擦力組成，卸扣短節(jié)先卸掉端面之間的摩擦力，所以可以用70%~75%的上扣力矩進(jìn)行卸扣。這樣，在立根的底部用背鉗卡住，頂部驅(qū)動(dòng)鉆井系統(tǒng)反轉(zhuǎn)卸扣，可確保頂部接頭首先卸開(kāi)。

?維護(hù)保養(yǎng)以及操作注意事項(xiàng)

1)、防塵、防潮是最主要的兩條。SCR主控柜、綜合柜在尚未置放在空調(diào)房前必須注意防潮、防塵，并且

不能在溫度過(guò)高(45°C以上)、過(guò)低(一10℃以下)的環(huán)境中工作。放置一段時(shí)間重新啟用前，須用吸塵器將元件積存的塵埃除去，然后用電吹風(fēng)將元件烘干，最后須測(cè)絕緣電阻值，至少在1MΩ以上，一般應(yīng)在5MΩ以上。只有在進(jìn)行了以上步驟以后，方可啟動(dòng)SCR。

2)、一定要先啟動(dòng)鼓風(fēng)電機(jī)，然后選擇主電機(jī)的轉(zhuǎn)向。再給定額定電流值(即額定鉆井扭矩值)，最后開(kāi)動(dòng)主電機(jī)，即給出一個(gè)電壓值(轉(zhuǎn)速值)。

3)、一般說(shuō)來(lái)應(yīng)先啟動(dòng)冷卻風(fēng)機(jī)及合上勵(lì)磁開(kāi)關(guān)后再合主開(kāi)關(guān)。如先合主開(kāi)關(guān)，那就該盡快合上勵(lì)磁關(guān)。

4)、運(yùn)行中要隨時(shí)注意觀(guān)察電流大小(PLC操作柜上的扭矩表反映出主電機(jī)工作電流的大小)。

5)、各部分電纜應(yīng)連接牢靠，焊接部位不應(yīng)有虛焊現(xiàn)象。

6)、由于光線(xiàn)照射及空氣的氧化作用，電纜會(huì)發(fā)生老化現(xiàn)象，使用二年以后應(yīng)注意觀(guān)察有無(wú)裂開(kāi)、剝落老化現(xiàn)象，一般說(shuō)，使用四年后應(yīng)更換電纜。

1)、PLC柜、操作柜均為正壓防爆系統(tǒng)，要配備動(dòng)三大件，保證空氣的干燥、清潔，不含易燃、易爆危險(xiǎn)氣體。

2)、使用操作柜時(shí)應(yīng)先合上電源開(kāi)關(guān)，再打開(kāi)操作柜開(kāi)關(guān)，最后打開(kāi)PLC開(kāi)關(guān)，停止操作時(shí)先關(guān)PLC，再關(guān)操作柜，最后關(guān)電源柜。

3)、PLC柜操作柜也應(yīng)注意防潮防塵，但因其具有防爆結(jié)構(gòu)，相應(yīng)地防潮防塵能力也較強(qiáng)。

1)、吸風(fēng)口應(yīng)朝下，防止雨水進(jìn)入。

2)、主電機(jī)外殼不應(yīng)承受本身重量以外的負(fù)荷。

3)、由于主電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，加熱器即自動(dòng)加熱，當(dāng)長(zhǎng)期不用時(shí)應(yīng)關(guān)掉加熱電路。

4)、電樞及勵(lì)磁部分的絕緣電阻應(yīng)大于1MΩ，當(dāng)小于0.8MΩ時(shí)必須先烘干再工作。

5)、主電機(jī)軸伸錐度、粗糙度、接觸斑點(diǎn)均應(yīng)符合要求。

6)、由于泥漿管路從電機(jī)中心穿過(guò)，故在密封要求上必須嚴(yán)格。

7)、正常鉆井時(shí)，每天應(yīng)在主軸承部位加潤(rùn)滑脂。

1)、油箱的液位不低于250mm，油溫不高于80℃。

2)、過(guò)濾器應(yīng)定期更換濾芯(3月至6月)，具有發(fā)訊裝置 的過(guò)濾器更應(yīng)勤清洗和制訂相應(yīng)的更換措施。

3)、液壓油必須干凈，在使用三個(gè)月以后應(yīng)更換。

4)、開(kāi)泵前，吸油口閘閥一定要打開(kāi)，出口管應(yīng)與系統(tǒng)連起來(lái)。

5)、管路連接一定要可靠，注意各部位組合墊。o形圈不要遺忘，在不經(jīng)常拆卸的螺紋處可以使用密封膠。

6)、濾芯應(yīng)經(jīng)常清洗，半年應(yīng)重新更換濾芯，二年至三年應(yīng)更換高壓膠管。

7)、要防止在拆裝、搬運(yùn)、加油、修理過(guò)程中外界 污染物進(jìn)入系統(tǒng)。

8)、液壓源的溢流閥應(yīng)調(diào)整至略高于泵的壓力限定值，一般地不要在無(wú)油流輸出情況下啟動(dòng)泵。

減速箱是一個(gè)傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的重要部件，潤(rùn)滑油應(yīng)經(jīng)常更換(三個(gè)月至半年)，油面應(yīng)保持一定高度，初次裝配需經(jīng)充分空運(yùn)轉(zhuǎn)跑合，出廠(chǎng)前應(yīng)更換為干凈的潤(rùn)滑油。減速箱內(nèi)裝有鉑電阻溫度傳感器，箱體外裝有溫度變送器，用來(lái)監(jiān)視潤(rùn)滑油的溫度，現(xiàn)已調(diào)整為75℃，超過(guò)此溫度，PLC操作柜相應(yīng)的紅燈將顯示，并有聲報(bào)警。

兩個(gè)防噴器(手動(dòng)、液動(dòng)各一個(gè))均應(yīng)密封可靠，試壓在50Mpa以上。正常情況下當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，不得操作內(nèi)防噴器，只有發(fā)生井噴井涌時(shí)才操作，使之關(guān)閉。起下鉆時(shí)為節(jié)省鉆井液的消耗，應(yīng)將內(nèi)防噴器關(guān)閉，開(kāi)鉆前一定要先打開(kāi)內(nèi)防噴器，再開(kāi)鉆井泵。

上卸扣機(jī)構(gòu)應(yīng)根據(jù)鉆桿的尺寸選擇相應(yīng)牙板，各油缸之間的協(xié)調(diào)動(dòng)作借助于減壓閥、順序閥來(lái)調(diào)整。

上卸扣機(jī)構(gòu)與回轉(zhuǎn)頭相連的鏈條長(zhǎng)度應(yīng)調(diào)整合適，略微松弛一些，可起到安全的作用。

1、節(jié)省接單根時(shí)間。頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置不使用方鉆桿，不受方鉆桿長(zhǎng)度的限制也就避免了鉆進(jìn)9米左右接一個(gè)單根的麻煩。取而帶之的是利用立根鉆進(jìn)，這樣就大大減少了接單的時(shí)間。按常規(guī)鉆井接一個(gè)單根用3-4min計(jì)算，鉆進(jìn)1000米就可以節(jié)省4-5h。

2、倒劃眼防止卡鉆。由于不用接方鉆桿就可以循環(huán)和旋轉(zhuǎn)，所以在不增加起下 鉆時(shí)間的前提下，頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置就能夠非常順利的將鉆具起出井眼，在定向鉆井中，這種功能可以節(jié)約大量的時(shí)間和降低事故發(fā)生的機(jī)率。

3、下鉆劃眼。頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置具有不接方鉆桿鉆過(guò)砂橋和縮徑點(diǎn)的能力。

4、節(jié)省定向鉆進(jìn)時(shí)間。該裝置可以通過(guò)28米立根鉆進(jìn)、循環(huán)，這樣就相應(yīng)的減少了井下馬達(dá)定向的時(shí)間。

5、人員安全。頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置，是鉆井機(jī)械操作自動(dòng)化的標(biāo)志性產(chǎn)品，終于將鉆井工人從繁重的體力勞動(dòng)中解救出來(lái)。接單根的次數(shù)減少了2/3，并且由于其自動(dòng)化的程度高，從而大大減少了作業(yè)者工作的危險(xiǎn)程度，進(jìn)而大大降低了事故的發(fā)生率。

6、井下安全。在起下鉆遇阻、遇卡時(shí)，管子處理裝置可以在任何位置相連，開(kāi)泵循環(huán)，進(jìn)行立根劃眼作業(yè)。

7、設(shè)備安全。頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置采用馬達(dá)旋轉(zhuǎn)上扣，操作動(dòng)作平穩(wěn)、可以從扭矩表上觀(guān)察上扣扭矩，避免上扣過(guò)贏(yíng)或不足。最大扭矩的設(shè)定，使鉆井中出現(xiàn)憋鉆扭矩超過(guò)設(shè)定范圍時(shí)馬達(dá)就會(huì)自動(dòng)停止旋轉(zhuǎn)，待調(diào)整鉆井參數(shù)后再進(jìn)行鉆進(jìn)。這樣就避免了設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，增加了使用壽命。

8、井控安全。該裝置可以在井架的任何位置鉆具的對(duì)接，數(shù)秒鐘內(nèi)恢復(fù)循環(huán)，雙內(nèi)防噴器可安全控制鉆柱內(nèi)壓力。

9、便于維修。鉆井馬達(dá)清晰可見(jiàn)。熟練的現(xiàn)場(chǎng)人員約12小時(shí)就能將其組裝和拆卸。

10、使用常規(guī)的水龍頭部件。頂部驅(qū)動(dòng)裝置可使用650噸常規(guī)水龍頭的一些部件，特殊設(shè)計(jì)后維修難度沒(méi)有增加。

11、下套管。頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置的提升能力很大(650噸)，在套管和主軸之間加一個(gè)轉(zhuǎn)換頭(大小頭)就可以在套管中進(jìn)行壓力循環(huán)。套管可以旋轉(zhuǎn)和循環(huán)入井，從而減少縮徑井段的摩阻力。

12、取心。能夠連續(xù)鉆進(jìn)28米，取心中間不需接單根。這樣可以提高取心收獲率，減少起鉆的次數(shù)與傳統(tǒng)的取心作業(yè)相比它的優(yōu)點(diǎn)明顯。污染小、質(zhì)量高。

13、使用靈活?？梢韵氯敫鞣N井下作業(yè)工具、完井工具和其他設(shè)備，即可以正轉(zhuǎn)又可以反轉(zhuǎn)。

14、節(jié)約泥漿。在上部?jī)?nèi)防噴器內(nèi)接有泥漿截流閥，在接單根時(shí)保證泥漿不會(huì)外溢。

15、拆卸方便。工作需要時(shí)不必將它從導(dǎo)軌上移下就可以拆下其他設(shè)備。

16、內(nèi)防噴器功能。起鉆時(shí)如果有井噴的跡象即可由司鉆遙控鉆桿上卸扣裝置，迅速實(shí)現(xiàn)水龍頭與鉆桿的連接，循環(huán)鉆井液，避免事故的發(fā)生。

17、其他優(yōu)點(diǎn):采用交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，減低維修保養(yǎng)費(fèi)用;特別適用于定向井和水平井，因?yàn)榱⒏@進(jìn)能使鉆桿盡快的通過(guò)水平井段的一些橫向截面。

?頂驅(qū)裝置的改進(jìn)方向

1)頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置目前還不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鉆進(jìn)，

它只實(shí)現(xiàn)了鉆機(jī)的局部自動(dòng)化，還沒(méi)有將司鉆從剎把前解放出來(lái)。如能將頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置與盤(pán)式剎車(chē)自動(dòng)控制鉆壓、控制動(dòng)力水龍頭轉(zhuǎn)速等等參數(shù)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)司鉆盼望的自動(dòng)送鉆等，必將使鉆機(jī)自動(dòng)化躍上一個(gè)新的臺(tái)階。

2)頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置自身重量大，減小了游動(dòng)系統(tǒng)的有效起重量，增大了鋼繩、軸承等機(jī)件的磨損甚至破壞率，因此必然引起其他機(jī)件設(shè)計(jì)、制造、材料等方面的改進(jìn)。

3)、頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置要向結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、重量減輕、尺寸減小的方向再加以改進(jìn)，才能滿(mǎn)足修井機(jī)、輕型鉆機(jī)改裝的要求，才能尋求到更廣闊的市場(chǎng)。

?頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置的缺點(diǎn)

頂部驅(qū)動(dòng)鉆井系統(tǒng)從1982年問(wèn)世以來(lái)，世界范圍內(nèi)的使用數(shù)字逐年增加。頂部驅(qū)動(dòng)鉆井系統(tǒng)也日益得到完善與改進(jìn)，但各陸上與海上用戶(hù)在使用過(guò)程中，也發(fā)現(xiàn)這種新式裝備存在一些問(wèn)題。

1.管理不善停機(jī)

如果不能很好的加以管理，頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置將會(huì)造成鉆機(jī)停機(jī)。據(jù)美國(guó)Varco公司調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在1995年前的相當(dāng)一段時(shí)期內(nèi)，頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置電路故障占其停機(jī)修理的42%，而機(jī)械故障占其停機(jī)修理的58%。

2.切斷鉆井鋼絲繩

以TDS一3型頂部驅(qū)動(dòng)鉆井系統(tǒng)為例，用它鉆三口井總重量為21216 kg，其中包括游動(dòng)滑車(chē)和水龍頭，些附加的重量相對(duì)于傳統(tǒng)的方鉆桿--轉(zhuǎn)盤(pán)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)增加了切斷鉆井鋼絲繩的頻率。

3.海上作業(yè)颶風(fēng)疏散

一個(gè)不利的維護(hù)方面就是井架上的鉆桿必須在颶中疏散。如果那些鉆桿在下套管時(shí)不能事先坐定，則須將其放下去。用頂部驅(qū)動(dòng)鉆井系統(tǒng)下放作業(yè)與方鉆桿一轉(zhuǎn)盤(pán)系統(tǒng)大體上相同，兩者之間唯一的差別就是用方鉆桿一轉(zhuǎn)盤(pán)系統(tǒng)時(shí)在裸眼井中其進(jìn)尺數(shù)決不會(huì)超過(guò)2m鉆桿，而頂部驅(qū)動(dòng)鉆井系統(tǒng)在裸眼井中隨時(shí)都可保持預(yù)期的進(jìn)尺數(shù)。舉例來(lái)說(shuō)，井架上包括1219 m套管5486 m鉆桿需要12到14個(gè)小時(shí)才能部被放下來(lái)。

因此，頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置在實(shí)踐中仍有繼續(xù)改進(jìn)。