VARCO培训(培训版定稿)要点.ppt

顶部驱动钻井装置简介 ◇ 顶部驱动钻井装置是20世纪80年代问世的新型钻井装备，是集机、电、液及自动控制与一体的高科技综合产品，被石油界誉为近代钻井装备的三大技术成果之一。 ◇ 提高钻井效率，钻柱可以保持钻井液循环，使得许多原因造成的钻具遇卡遇阻事故可以得到及时有效的控制和处理。 ◇ 是一套由游车悬持，在井架内部空间上部直接旋转钻柱，并沿着固定在井架内部的专用导轨向下送钻，完成以立根为单元的旋转钻进、循环钻井液、倒划眼、上卸扣、下套管和实施井控作业等各种钻井操作的钻井系统。 顶部驱动钻井装置简介-基本组成 顶部驱动钻井装置简介-基本组成 顶部驱动钻井装置简介-应用的意义 随着顶部驱动钻井技术和设备的不断完善，以及使用者对其认知程度的不断提高，顶部驱动钻井装置的优势将得到充分的发挥，逐渐成为未来钻机的常规配置 顶部驱动钻井装置的研制过程-出现的背景 北宋中期，在我国四川用此法打出160 米深的气井 1859年，美国人用同样的方法钻成被世界公认的第一口油井 ，但此方法不仅费工费时，而且钻出的井都比较浅 1863年法国工程师Leschot发明了转盘式旋转钻井法 。此法存在两个突出的问题需要解决。其一，由于起下钻不能及时实现循环旋转功能，遇上复杂地层，或是岩屑沉淀，往往造成卡钻；其二，由于常规钻机在钻进中依靠转盘推动方钻杆旋转送进，方钻杆的长度限制了钻进深度 1982年美国Varco-BJ公司研制成功集现代技术为一体的顶部驱动钻井装置，实现了石油钻井技术的又一重大技术变革 顶部驱动钻井装置的研制历程 美国在1982年采用顶部驱动钻井装置第一次成功地钻了一口井斜32度、井深2981m的定向井之后，顶部驱动钻井装置得到了迅猛的发展 不仅在海洋及深井、定向井采用，而且在2000m钻机上也开始大批应用，全世界陆续已有上千台顶部驱动钻井装置在海上和陆上使用，显示了势不可挡的强劲势头 生产顶部驱动钻井装置的厂商也由当初的美国、挪威扩展到法国、加拿大等4个国家的7家公司。之后，中国、英国也加入到顶部驱动钻井装置的生产行列 顶部驱动钻井装置的研制历程-国外 以美国VARCO公司为例，简述电驱动顶部驱动钻井装置的研制历程 顶部驱动钻井装置的研制历程-国内 顶部驱动钻井装置的分类 各类顶部驱动钻井装置的优缺点 各类顶驱主要技术参数 美国VARCO公司顶驱 各类顶驱主要技术参数 加拿大TESCO公司顶驱 各类顶驱主要技术参数 加拿大CANRIG公司顶驱 各类顶驱主要技术参数 各类顶驱主要技术参数 顶驱结构简介 顶驱工作原理 顶部驱动钻井装置，就是把钻井动力部分由下边的转盘移动到钻机上部的水龙头处。它可从井架空间上部直接旋转钻柱，驱动钻具旋转，并沿着井架内专用的导轨向下送进，完成钻柱旋转钻进，循环钻井液，接立根，上卸扣和倒划眼等多种钻井操作 由于各种原因引起的遇卡遇阻事故可以得到及时有效的处理 钻井实验表明：这种系统可节省钻井时间20%-25% 顶驱机械系统组成（动力水龙头） 顶驱机械系统组成（齿轮箱总成） 齿轮箱采用双级减速的单速斜齿齿轮传动，传动比大，为10.5:1。两对齿轮均为斜齿轮，传递扭矩大，噪音低，以适应电机崩扣时大扭矩的要求。所有轴承均采用SKF轴承，抗振动冲击。 减速箱的润滑系统采用油泵强制润滑。润滑泵为摆线齿轮结构，可逆式，由一个液压马达输出轴驱动，正反转都可输出润滑油。输出的润滑油经溢流阀、过滤器到各个润滑点喷洒到上止推轴承、1级高速传动齿轮啮合处、2级传动齿轮啮合处，润滑油流经主轴承回到油箱。 定期检查齿轮箱油箱液位 。 冬季与夏季使用不同的润滑油 顶驱机械系统组成（齿轮箱总成） 顶驱机械系统组成（管子处理器总成） 顶驱机械系统组成（旋转头） 旋转头上端与齿轮箱相接，独立于主轴运动。背钳装置、内防喷器控制机构、倾斜机构、吊环吊卡悬挂于旋转头下，与旋转头一起做顺时针、逆时针方向的运动，以便于为起下钻作业服务 主要有旋转驱动马达和制动销、齿轮盘、旋转吊环配接器、配接器芯轴等组成 采用中碳合金钢铸造而成，是顶驱主要承载部件之一。内壁均匀分布10道密封槽和9道环形油槽。在起升或吊环倾斜装置定位，管子处理器围绕钻杆旋转时，保证了液压管道的连接。同时，旋转吊环配接器也为吊环倾斜装置、扭矩背钳液缸、内防喷阀液缸提供了安装的位置 旋转头密封芯轴内有10道油孔，分别和旋转头体上的9道环形油槽、1个悬浮液缸一一对应，并与旋转头形成一个封闭的通道，旋转头体旋转时液压油的畅通 顶驱机械系统组成（扭矩背钳） IDS-1顶驱的背钳总成是一个独立的系统（如图2-7），也可称为PH-60扭矩扳手，它提供了卸开钻杆的手段 扭矩液缸在60000ft.lb（84n.m）的最大扭矩下可旋转25°，整个作业由司钻控制台上的的电按扭自动控