顶驱培训

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液压油加注口
液压油油压开关
主液压管 汇
吊环倾斜 管汇
系统蓄能器
内防喷器压力 开关
吊环倾斜 油缸
上内防喷器驱动油 缸
25加仑 113.65L 10马力 1800rpm交 流电机
平衡油缸
液压油池
旋转头马 达和定位 销总成
10马力交 流电机和 液压泵总 成
上内防喷器延 时蓄能器 系统蓄能 器
钻井主电 机制动器
顶驱
目录
• 一、顶驱概述 • 二、顶驱主要组成部
分 • 三、顶驱操作 • 四、顶驱操作注意事
项 • 五、顶驱润滑
一、顶驱概述
为了解决常规的转盘-方钻杆钻井模式存在的问 题,美国VARCO公司于1982年研制出世界首台顶驱装 置,之后顶驱装置以其优于常规钻井模式的特点,得 到了迅速发展,在海洋、陆地钻机上开始大规模的应 用。
二、顶驱主要组成部分
平衡蓄能器 上内防喷器延时蓄 能器
系统蓄能器
蓄能器 系统蓄能器
平衡蓄能器 IBOP延时蓄能器
设定值 (125in³ 排量) 800psi 预冲压力 (728in³ 排量) 900psi源自文库预冲压力
(30in³ 排量) 800psi 预冲压力
端口 SA CB C4
断开通往储能器的液压管线并排空所有液压油。在液压系统停机状态下且平衡系 统状态阀处于Shut down位置时,在液压阀汇CB,SA和C4端口测量压力。该阀汇位 于齿轮箱下部。确保所有3点测量为0psi,注意C4端口处压力递减有延时现象。 采用部件号为11444-1的零件,测试下列3处充氮储能器。
一、顶驱概述
TDS-11SA顶驱技术参数: • 管子处理机:PH-50(55000英尺磅 扭矩) • 钻井电机:reliance AC-575 VAC(2*400马力) • 电机刹车:液压盘式刹车 • 电机冷却系统:强制风冷,2*5马力电机,3600转
/分 • 变速箱:斜齿轮2级减速,减速比:10.5:1 • 变速箱润滑:强制润滑,油量68.19L(15加仑) • 液压系统:1个10马力电机,油量:113.65L(25
皮带张紧 弹簧
滑架定位 螺栓(4处)
编码器皮 带
编码器 滑架
滑架
电信号接 头
皮带张紧 弹簧
滑架定位 螺栓(4处)
二、顶驱主要组成部分
• 液压系统 • 液压系统完全安装于顶驱之上,无需地面设备。电
机马达为10HP,1800RPM,交流,驱动两台液压泵及 整个液压系统。其中1台为定量泵,驱动润滑系统。 另一台为变量泵,驱动钻井主电机制动器,动力旋 转头,遥控内防喷器,管子背钳吊环倾斜和平衡系 统。三个液-气蓄能器也位于顶驱本体上。
四、顶驱操作注意事项
8、关于仪表、指示灯、报警喇叭、报警休止/ 指示 灯检按钮或紧急停机按钮
• 各指示灯、仪表及报警喇叭可为司钻提示作业状 态和故障。按报警休止/ 指示灯检查按钮可暂时 休止报警,长按可检查指示灯及报警喇叭。
旋扣开关一定要置于“钻进”位置。由于转速表的延 时,要缓慢转动手轮,直到工程需要的扭矩值。注意: 在接立根或单根钻进时,钻台面要先打好背钳,旋完 扣冲扣时,操作人员要离开井口,冲口完毕后先将旋 扣开关置于“旋扣”位并观察扭矩表,待扭矩下降到 5000磅英尺以下时,方可将开关置于“钻进”位,以 免背钳弹回伤人。
• 将正反转开关置于“正转”位,刹车开关至于 “开”位,适当转动调速手轮,然后正时针旋转 钻井扭矩设定旋钮,同时观察扭矩表,直至设定 到工程需要的扭矩值。
• 注意:扭矩设定后,无特殊需要时勿动设定旋钮!
四、顶驱操作注意事项
5、关于吊环倾斜开关和吊环浮动按钮 • 在游车起升或下放时,确定吊环是否处于浮动位
四、顶驱操作注意事项
6、关于旋转头开关
• 当吊环处于浮动位置时,可以用此开关可以左右 360°任意旋转吊卡。注意:严谨吊环悬持重物时 旋转旋转头。
7、关于刹车开关
• 此开关用于控制顶驱的盘式刹车。置于“自动” 位时,调速手轮回零刹车,转动调速刹车解除。 平时开关要置于“关”位。当井下扭矩过大顶驱 堵转时,要逆时针慢慢旋转钻井扭矩设定旋钮直 至扭矩回零,以释放钻柱反扭矩,而不要反复用 关开刹车的办法释放,以免损坏盘式刹车。
• 液压阀汇安装在顶驱本体上,装有各种电磁阀,压 力阀和流量控制阀。
• 液压油盛装于一个密封的不锈钢油池内,这样在顶 驱移位时不需要将液压油抽空或重新加注。油池 固定在两台主电机之间并装有过滤器和液面计。
液压系统 液压油滤芯 平衡蓄能器
二、顶驱主要组成部分
平衡管汇
性能说明 液压油容量 液压泵电机
上内防喷器延时蓄 能器
四、顶驱操作注意事项
• 顶驱刹车为液压盘式刹车,属于静态刹车,因 此,不要使用顶驱刹车来进行主轴减速。
• 需要更换冲管和盘根时,先将刹车打到ON, 然后再卸松或者上紧由壬(冲管盘根丝扣为反 扣)。
• 在复杂工况下,合理使用刹车来防止反扭矩将 扣倒开。
• 预设定上扣扭矩时,可将主电机开关打到正转, 调节Make-Up Current Limit 旋钮,然后将刹车 打到ON,将Drill/Spin/Torque旋钮旋至Torque位 置,观察扭矩表指针,若与需要扭矩不符,调 节Make-Up Current Limit 旋钮,直至达到需要 的扭矩。同时钻具上扣扭矩只需要设置一次, 更换钻具后需要重新设定。
加仑)
一、顶驱概述
扭矩 (ft.lbs)
55,000 50,000 45,000
40,000 37500 35,000 30,000 25,000 20,000 15,000
10,000
5,000 0 0
一、顶驱概述
50
100
150
转速-扭矩曲线图
200
228 250
转速 (rpm)
二、顶驱主要组成部分
• 需要打背钳时,按紧背钳按钮不要松开。 • 上扣时,钻具头和保护接头之间扣未带满之前不
要动作背钳,否则会损坏保护接头。 • 打背钳时,保持刹车在OFF状态,否则背钳不会动
作。
四、顶驱操作注意事项
• 在IBOP黄色指示灯亮起状态下,背钳卡紧后会闪 动一次,确认卡紧后方可上扣或卸扣。
• 若按下背钳按钮较长时间后仍未卡紧,松开背钳 按钮按钮然后重新按下,不要试图使旋转头旋转 来让shot pin销入。
1”
1”
安全夹应等距放置 于两个接头的台阶 上
安全夹 每天 检查
1.4” 1.4”
二、顶驱主要组成部分
顶驱提环
平衡液缸
冲扣扭矩设定
三、顶驱操作
顶驱转速/扭矩控制 转速调 节手轮
R.P.M. 转速表
液压泵自 动/开
钻进/旋扣/冲
急停 正转/关/反转
扭矩表 钻井扭矩设定
三、顶驱操作
刹车控制 刹车指示灯
下内防喷器 背钳液缸 喇叭口
反扭矩架
吊环 吊卡
检查背钳液缸主体
二、顶驱主要组成部分
零件名称
扶正环 扶正块
更换标准
磨损 > 1/8” 磨损 > 1/8”
气锚绳
前后扶正环 每周 检查
钳牙 每天 检查
背钳液缸钳头
旋转打开
喇叭口 每周 检查
扶正块 每周 检查
检查安全夹
二、顶驱主要组成部分
1.4” 1.4”
• 2、关于液泵电机和正反转开关 • 起下钻时,正先将正反转开关置于“关”位,再将液
泵电机置于“运行”位,而需要上卸扣时反之。
四、顶驱操作注意事项
• 3、关于背钳按钮
• 顶驱背钳为液压控制,所以按下背钳按钮后到卡 紧钻具会略有延迟。
• 背钳卡紧钻具分(1)shot pin销入旋转头齿轮锁 紧旋转头和(2)背钳液缸将钳头顶出来夹紧钻具 两个过程。
• 要使用背钳进行上扣或卸扣之前,先停泵,然后 关IBOP。上扣后需要钻进时先开IBOP,后开泵。
• 卸扣时,扭矩卸开后选出时使用Stand Jump使顶 驱上升,保护丝扣。
四、顶驱操作注意事项
4、关于扭矩设定旋钮
• 将正反开关置于“正转”位,刹车开关至于“开” 位,旋扣开关置于“冲扣”位,然后正时针旋转 冲扣扭矩设定旋钮同时观察扭矩表直至设定到需 要的扭矩值。
平衡油缸
平衡系统管 汇
二、顶驱主要组成部分
上内防喷器驱 动油缸
吊环倾斜 油缸
平衡蓄能器 旋转头
吊环倾斜 管汇
管子处理器夹 紧油缸
旋转 头驱 动马 达
止动销 油缸
旋转联 接器举 升
齿轮箱润滑 油分配装置
主液压管汇
M 10马力交
变量 泵
定量泵 (润滑系
润滑油 泵 低速液压 马达 齿轮箱油槽
液压油箱
蓄能器压力预冲 11444-1的零件
一、顶驱概述
顶驱装置的优点

由于钻井模式的革新,顶驱装置彻底解决了常规
钻井方式无法处理的矛盾,具有常规钻井方式无法比
拟的优势。钻井实践表明:顶驱装置可节省钻井时间
20%~25%,并可预防卡钻事故的发生,用于钻斜井、
定向井等高难度复杂井时经济效益尤为显著。其优点
表现在:

1.顶驱装置可以使用28m立根钻进,节省2/3的接
冷却风机(2)
提环
冷却风道(2) 液压盘刹(2) 400马力电机(2)
主轴
鹅颈管
冲管总成 •10.5 : 1 减速箱
齿轮箱
二、顶驱主要组成部分
小齿轮
齿轮箱外壳
复合齿轮
大齿轮 主轴总成
二、顶驱主要组成部分
电机冷却系统 5马力交 流电机
Motors
冷却风道
气流 进气口(在主电 机和盘刹之间)
百叶窗
排出气流
安全。

5.由于钻井时不使用转盘,钻台上仅有旋转
的钻杆,所以提高了井口操作的安全性。

6.下套管时可旋转套管并循环泥浆,减少缩
径井段的摩阻力,便于套管通过。

7.可连续取芯钻进28m,减少取芯作业的起钻
次数。
一、顶驱的概述
TDS-11SA顶驱技术参数:
• 重量:27000磅(12300kg,含固定撬重13600Kg) • 功率:800马力 • 输出扭矩(连续):37500英尺磅 • 间隙扭矩(间隙堵钻时) :55000英尺磅 • 满功率时最大转速:228转/分 • 提升能力:500吨
单根时间。

2.起下钻遇阻时,顶驱装置可在井架内任意高度
迅速与钻具连接,开泵循环,进行倒划眼,可大大减
少卡钻事故。
一、顶驱概述
顶驱装置的优点

3.顶驱装置配有管子处理装置,提高了上卸
扣作业和钻具排放作业的机械化程度,大大降低
了钻工的劳动强度及危险程度

4.顶驱装置配有遥控内防喷器(IBOP),可
在出现井涌井喷时迅速关闭内防喷器,保证井控
风机
交流钻井 电机400 马力
二、顶驱主要组成部分
主电机盘式制动器
卡钳安装螺 栓(2) 钢板
最小 0.09”
每月检查1次卡钳和 制动片
调节
制动片 卡钳安装托 架
相等间隙,如果发现制动片出 现不对称磨损,应调整卡钳上 的螺栓;当制动片厚度已磨损 到制造商所提供的下限时,应 立即更换;
调节编码器
二、顶驱主要组成部分
热交换器
二、顶驱主要组成部分
风机和刹 车罩
每月检查1次热交换 器
热交换 器
钻井电机 总成(左 侧)右侧 钻井电机 处没有热 交换器
液压油囊
每年检查1次 油囊
二、顶驱主要组成部分
油池 呼吸 孔
油池盖 油囊 垫片
液压油 池
二、顶驱主要组成部分
PH-50 管子处理机 旋转头齿轮盘
吊环倾斜装置
上内防喷器执行机构
置,以免吊卡碰挂猴台或其他障碍物,起下钻二 层作业时,司钻和井架工要配合好,当吊环将有 碰挂二层台的可能时,井架工要及时发出信号。 • 当Link Tilt 旋钮打到Tilt或者Drill位置时,旋 钮头不能旋转。因此,若要改变吊环朝向,需要 将吊环复位到自然位置(按下 Link Tilt Float 键)后才能使用Rotate Left/Right旋钮来使旋转 头旋转。 • 若吊环下悬挂有重物(比如钻杆、钻铤等),禁 止使旋转头旋转。 • 若要接单根,需要拉动限位块钢丝绳来使吊环前 摆至鼠洞位置。
所谓顶驱装置,简单的说,就是将转盘的功能 集成到水龙头上,并附加了部分钻具处理功能的一种 装置。它彻底革新了传统的转盘-方钻杆的钻井模式, 将钻井动力(交、直流电机或液压马达)从钻台转盘 直接引至水龙头处,由顶部直接驱动钻具旋转钻进, 不使用转盘和方钻杆。
VARCO公司的TDS-11SA顶驱装置较为常见,采 用两台400HP的交流变频电机提供动力,经两级齿轮 减速后驱动顶驱主轴旋转。连续输出扭矩 37500ft.lb(50842N.m),转速范围 0~228rpm。
刹车关/自动/ 开
三、顶驱操作
IBOP 控制 IBOP 关 指 示灯
IBOP 开/关
旋转头 左转/关/ 右转
三、顶驱操作
管子处理机控制 吊环浮动
背钳
吊环 后倾/ 关/前倾
油压低
三、顶驱操作
报警控制
钻井电机机过热
交流驱动故障
操作台压 力低
风压低
报警消除/测 试
四、顶驱操作注意事项
• 1关于调速手轮和旋扣开关 • 用旋扣开关时,手轮一定要回到零位。而用手轮时,
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