高学仕《石油工程与装备》第四章 顶驱钻井系统新版11.pptVIP

TDS-11SA 同级别中体积最小 输出效率最高 可靠性最高的顶驱 500 吨/ 800 马力 在ZJ-50D钻机上安装的TDS-11SA顶驱 TDS-11SA典型配置 TDS-11SA 驱动部分 交流感应电机Reliance RPM AC PH-75管子处理机 PH-75管子处理机 可抵抗 75,000Ft-Lbs卸扣扭矩 直接用交流电机进行上卸扣, 无需液压缸冲扣。从而简化了管子处理机。 扭矩背钳 动力旋转头 吊环多点定位 单或双内防喷器 遥控控制上内防喷器 PH-75吊环的多点定位 PH-75主轴总成 导轨的特点 体积最小，输出最强劲，惟一能安装于ZJ-30车装钻机的顶驱。TDS-10SA250 吨/350 马力顶部驱动系统 （1）液压扭矩扳手 用处：卸扣。 原理：由液缸驱动横向夹紧活塞夹紧钻杆母接头，两个转矩液缸驱驱动扭矩筒完成卸扣操作。 （扭矩扳手上卸扣期间，上升扭矩管使母花键同上部公花键相啮合，为液缸提供反扭矩。） 转动保护接头及主轴松扣，然后启动钻井马达旋扣。（扭矩液缸84kN-m；可旋转25°。）结合图4-10分析。 图4-9 扭矩扳手总成 升降液缸 扭矩筒 扭矩液缸 夹紧活塞 （2）内防喷器及启动器 内防喷器（图4-10）是球型安全阀，防止泥浆溢流和井涌。 上部远控内防喷器和下部手动内防喷器，形成内井控防喷系统。 上部远控内防喷器是钻杆上卸扣装置的一部分。当上卸扣时，扭矩扳手同远控上部内防喷器的花键啮合形成扭矩。 下部与上部内防喷器型式相同。两个内防喷器一直接在钻柱中，可随时使用。 图4-10 内防喷器阀及启动器总成 上部内防喷器阀 下部内防喷器阀 内防喷器启动柄 安全接头 内防喷器启动液缸 钻杆 吊环联接器 夹紧缸 扭矩管 顶驱IBOP内防喷器 IBOP(Inside BlowOut Proventer) 背钳 北京石油机械厂内防喷器（IBOP） IBOP(Inside BlowOut Proventer) 阀体 波形弹簧 下阀座 阀芯 上阀座 下拼合挡环 上拼合挡环 支承环 手柄套 操作柄 手柄座 挡圈 （3）吊环联接器、吊环和钻杆吊卡 图4-11为吊环联接器。 作用:可由图4-8看出，它通过吊环将下部吊卡与主轴相连。 主轴穿过齿轮箱壳体，又同整体水龙头相接。 图4-11 吊环联结及限扭器总成 吊环联接器 旋转头 限扭器 吊环 吊卡 吊环倾斜机构 吊环联接器 限扭器 旋转头 主轴 扭矩扳手 吊环 （4）吊环倾斜器 图4-12、图4-8所示 作用：去卡抱待接立根接头。 （吊鼠洞中的单根和接立根） 气阀控制气弹簧，使吊环前倾300，后摆600。 吊环倾斜器的倾斜臂位于吊环的前部，由空气弹簧启动。 图4-12 长行程吊环倾斜装置总成 （5）旋转头总成 旋转头总成如图4-13。 当钻杆上卸扣装置，在起钻中随钻柱部件旋转时，旋转头可自由旋转。 象大钩能自动回原位。 图4-13 650t旋转头总成 国产回转头 背钳装置、内防喷器操纵机构、倾斜机构、吊环吊卡是为起下钻作业服务的，独立于主轴运动。 回转头带动上卸扣装置一起作顺时针、逆时针转动，以便适应抓取单根、接立根的方位。 回转头靠液马达带动齿轮转动，由调速阀调节4～ 8r/min。 时代 回转头液马达驱动齿轮转动 国产回转头 500吨 吊环连接器 吊环倾斜装置总成 上内防喷器和 启动装置 下内防喷器 反扭矩架 可大范围移动背钳 可调 喇叭口 动力吊环定位器- 360度 350吨吊卡 350吨，120英寸 吊环吊卡 钻进到 钻台面 井架工 吊环 定位点 鼠洞 2米 1.35米 主轴 安全夹-3 上内防喷器和 双摇臂启动器 下内防喷器 (手动) 保护短节 上内防喷器 启动液缸总成 背钳可达上内防喷器 万能平衡 横梁 安装完毕的 导轨 TDS-11SA 采用游动系统顶驱分段吊起导轨和顶驱 导轨采用自锁技术 安装快捷4小时 安全 结构简单 导轨分段 连接 板 86英尺游动电缆 777MCM 135英尺井架电缆 777MCM 司钻房 变频房 3 x 100’ 电源电缆 646MCM 井队电源 200英尺司钻房电缆 顶驱－变频房电缆长321英尺，变频房－井队电源电缆长100英尺，保证变频房能够置于安全区，且电缆沿井架固定，无需悬空。 6x1 100‘英尺 跳接电缆 646MCM Varco顶驱标准井厂安装布置示意图 * * 第四章 顶驱钻井系统 一、概述 顶驱钻井系统 （Top Drive Drilling System） 简称顶驱系统 （Top Drive System-TDS）。 1. 什么是顶部驱动钻井装置 顶驱：从井架空间上部直接旋转钻柱，沿井架内导轨向