国外顶驱发展

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1、国外顶部驱动最新发展机自10-6史明滨10044108顶驱的全称为顶部驱动钻井装置TDS,是美国、法国、挪威近20年来相继研制成功的-•种顶部驱动钻井系统。它可从井架上部空间直接旋转钻杆，沿专用导轨向下送进，完成钻杆旋转钻进，循环钻井液，接立柱，上卸扣和倒划眼等多种钻井操作。该系统显著提高了钻井作业的能力和效率，并已成为石油钻井行业的标准产品。自20世纪80年代初开始研制，现在已发展为最先进的整体顶部驱动钻井装置IDS（INTEGRATEDTOPDRIVEDRILLINGSYSTEM）,是当前钻井设备自动化发展更新的突出阶段成果之一。冃前，顶驱系统（TDS）开始从海洋石油钻机向

2、陆地钻机发展；从直流电动机驱动为主向静液传动和交流变频电动机驱动方向发展；向简单化、轻便化方向发展，质量减轻，尺寸减小，满足修井机和轻型钻机的要求。此外，不少厂家在不断提高顶部驱动系统功率、扩人AC变频电驱动顶驱规格范围。顶部驱动技术是转盘钻机问世以来的几项重人变革（液压盘式刹车、液压钻井泵、交流变频驱动等）之一。自1981年12月美国Vamo公司研制的顶部驱动系统（简称TDS、顶驱）投人使用以來，顶驱逐渐被枇界各国石汕钻井界所采用。目前，浅海上钻井船或平台，儿乎全部装备了顶驱，陆地石油钻机也越来越多地装备了顶驱，继美国Varco公司Z后，挪威的MaritimeHydrauli

3、cs公司、法国的ACB-Bretbr公司和TRITEN公司、美国的National・Oilwell公司、加拿大的CANRIG公司和Tesco公司等都研制和使用顶驱。1.加拿大Tesco公司新型套管钻机套管钻机采用顶驱钻井方式，顶驱水龙头的输出轴与套管联接，钻井液从顶驱水龙头进入套管内，经钻头进入套管与井壁的环形空间返回地而，再经钻井液净化系统除砂、除泥和除气Z后，由钻井泵泵入顶驱，形成钻井液循环系统。套管钻机用钻头由钻进钻头和扩孔钻头组成。钻进钻头直径比套管内径小，可从套管内起下。在钻进钻头的上方接两个扩孔钻头，可伸岀扩大直径，钻岀比套管外径大的井眼；两扩孔钻头缩回时直径减小，

4、此时可从套管屮起下钻进钻头。钻进钻头与井下套管端头采用特制的连接锁定装置联接。钻进钻头下入井底后，固定在连接锁定装置上，伸出扩孔钻头，开钻井泵，利用顶驱就可进行钻井作业。当钻头磨损需更换时，首先缩回扩孔钻头，打开连接锁定装置，停泵，再用起下钻头用的小绞车钢绳将钻进钻头从井底套管内起出地面。换好新钻头后，将此钻头下入井底，固定在连接锁定装置上，伸出扩孔钻头，开泵，即可再次钻进。套管石油钻机的优点采用自动送钻装置钻井，井身质虽较好，机械钻速高，钻井成木降低；采用多个液压马达传动，钻机传动机构简单，体积小，占地面积小，和对操作空间较大；采用全液压驱动型式，以单一的柴汕机液压泵作动力源

5、，投资少，功率利用率高；采用各种先进的钻井测录仪表，及时显示记录和储存实时钻井数据，为司钻提供钻井决策依据；套管钻井屮无起下钻二层台操作，接套管作业在低位钻台而上进行，从而提高了操作的安全性和准确性，节约钻井成本30%〜50%；利用特制小绞车起下套管钻井的钻头，与起下钻换钻头相比省时省力。1.美国National・Oilwell公司顶驱钻机美国National-Oilwell公司原生产PS—350/500型，PS—500/650型和PS500/650(双速)型等3种规格系列顶驱。近两年乂研究开发了PSZ—650/650型和PSZ—750型两种双速传动机构顶驱，并把PS—500/

6、650型顶驱改进为PS—500/500型顶驱；PS—500/650(双速)型顶驱改为PSZ—500/500型顶驱，保留了PS-350/500型顶驱，组成了5种规格新系列顶驱。全系列顶驱可选用AC-SCR-DC电驱动型式，GE752型串激或并激DC电动机，也可选用AC变频电驱动型式，AC电动机。AC变频电驱动具有更好的钻井性能。National-Oilwell公司的顶驱，根据需要可组成多种型式的系统高度。例如PS-500/500型顶驱，采用660-H-500型游车和GA-500型人钩组合，系统高度为14.783m；釆用660-GA-500型游车大钩组合,系统高度为14.3m；采用

7、660-H—500型游车组合，系统高度为12.319m；采用660-GA-500型只有游车组合，系统高度为12.129m；采用动力水龙头游车组合，系统高度最小为9.703m。2.挪威MH公司RamRig钻机近几年來，挪威MH公司采用其特长的液压驱动技术及新颖的石汕钻机构思方案，研制出RamRig钻机，已基本上形成系列，人钩载荷为1500〜10000kN,其中人钩载荷为4400kN的钻机，顶驱行程为32m；人钩载荷为3000kN的钻机,顶驱行程为30m。钻机的最高提升速度为2m/so结构特点与