顶 部 驱 动 钻 井 系 统(终结稿)解析

（二）顶驱的优点
9.下套管 顶驱具有足够的提升能力，可采用常规方法下套管。
在套管和主驱动轴之间加入一个转换接头（又称大小 头）就可在套管中进行压力循环，无须再接入钢制水 龙头旋转接头。套管可以旋转和循环入井，从而减少 缩径井段的摩阻力，套管容易通过缩径的井眼。 10.取心
能够连续取心钻进28 m，取心中间不需接单根。这 样可以提高取心收获率，减少起钻次数，与传统的取 心作业相比，它的优点是明显的，污染小，质量高。
5． 设备安全 顶驱采用马达旋转上扣，上扣平稳，并可从扭矩表
上观察上扣扭矩，避免上扣扭矩过盈或不足。钻井最 大扭矩的设定，使钻井中出现蹩钻扭矩超过设定范围 时马达会自动停止旋转，待调整钻井参数后再正常钻 进，避免设备超负荷长时间运转。
（二）顶驱的优点
6．井下安全
在起下钻遇阻、遇卡时，顶驱可在任何位置与钻柱 相连建立循环，进行立柱划眼作业,用方钻杆就做不到。 在大位移井接单根划眼,卡钻、憋泵的危险性较大，特 别在上提遇卡，下放遇阻时，很难接方钻杆循环。如 使用顶驱，很容易在任何位置立即建立循环，大大减 少了卡钻等复杂情况。在下套管遇阻时，可迅速接上 大小头，边循环边旋转下放，通过遇阻井段，扭矩管 及托架总成起扶正作用，保证套管居中。顶驱的 IBOP(可遥控)，在发现井涌时可立即执行井控动作， 其作用类似于方钻杆旋塞。
（二）顶驱的优点
1．节省接单根时间 顶驱不使用方钻杆，不受方钻杆长度限制，避免了钻进
9米左右接单根的麻烦。取而代之的是利用立柱钻进，大 大节省了接单根的时间，从而节约了钻井时间。
2． 倒划眼防止卡钻 顶驱具有使用28米立柱倒划眼的能力，可在不增加起钻
时间的前提下，顺利地循环和旋转将钻具提出井眼。在定 向钻井过程中，可以大幅度减少起钻总时间。
（一）顶驱的发展状况
顶部驱动钻井系统被誉 为钻井技术的革命性技术， 具有自动化程度高、安全 性能好、钻井速度快和劳 动强度低等优点，在深井、 大斜度井、欠平衡井、水 平井、海洋钻井等复杂条 件下钻井中有着广泛的应 用前景。目前全球5000多 台钻机中，已经有800多台 配备了顶部驱动系统，且 呈快速增长之势。
四、顶驱的日常维护
一 、 顶 驱 简 介
什么是顶部驱动钻井系统 ？
顶部驱动钻井系统是一种新型的钻井装置。 它可从井架空间上部直接旋转钻柱，并沿 井架内专用导轨向下送进，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。我们所说的顶驱是 顶部驱动钻井系统的简称，它的英文名是 TDS（TOP DRIVE SYSTEM）
（四）胜利顶驱技术服务项目
现在胜利顶驱技术服务已遍布苏丹、沙特、也 门、尼日利亚、厄瓜多尔、伊拉克等国家。顶驱正 逐渐成为钻井队的标准配置。油田赴国外施工的钻 井队，如果钻机上安装了顶驱，会在投标竞争中优 先中标 。有的区块，若钻机没有配备顶驱，是不让 投标的。随着我公司外部市场的进一步扩大，顶驱 的技术服务项目将进一步加大，最近就有几台北京 石油机械厂生产的国产顶驱将投入使用 。
3．下钻划眼 顶驱具有不连接方钻杆钻过砂桥和缩径点的能力。使用
顶驱下钻时，可在数秒内接好钻柱，立刻划眼，从而减少 卡钻的危险。
（二）顶驱的优点
4． 人员安全 顶驱可减少接单根次数2/3，从而降低了事故发生率。
接单根只需要打背钳。倾斜装置可以使吊环、吊卡向 前摆至鼠洞和猴台，大大减少了人员工作的危险程度， 降低了劳动强度。
顶部驱动 钻井系统
山东胜利高原 钻井装备有限公司
正在钻进 的VARCO TDS-11SA交 流变频顶驱
一、顶驱简介
(一) 顶驱的发展状况 (二) 顶驱的优点 (三) 顶驱的主要部件 (四) 胜利顶驱业务概况
二、顶驱的安装与拆卸
(一) 顶驱的安装 (二) 顶驱的拆卸
三、顶驱的操作
(一) VARCO司钻控制台操作说明 (二) 顶驱操作程序及注意事项 (三) 顶驱操作过程的禁止事项
（二）顶驱的优点
11.节约泥浆 在上部内防喷器球阀下面接有泥浆截流阀，截流阀
起保留钻井液的作用。常规钻井中，钻井液滞留在方 钻杆中，卸扣后溢出漏失，除非花时间手动操作泥浆 截流阀才能止流。 12.维护费用低
电动顶驱初期采用直流电机驱动，目前使用的顶驱 已开始使用交流技术，交流电机比直流电机轻,没有电 刷、刷状齿轮和整流子，因此，保养费用低。另外， 交流电机里没有放电装置。Varco公司生产的交流变频 顶驱具有船装式液压系统，因而省去了独立的液压动 力元件和液压回路，大大降低了附加费用。
（四）胜利顶驱技术服务项目
自2000年顶驱在国 际钻井市场上使用以 来，在处理井下复杂 情况、降低劳动强度、 提高钻井时效等方面， 充分发挥了它的优势， 特别是在水平定向井 的施工中，独显其能。
顶驱的使用操作比 较复杂，这对司钻等 操作人员提出了很高 的要求。
二、顶驱的安装与拆卸 （以VARCO 顶以下部分： 1.顶驱主机（钻井单元）； 2.悬挂部分（导轨、反扭矩系统）； 3.自动控制单元（变频房、司控台）； 4.动力部分（柴油机、动力电源和电缆等）。
（三）顶驱的主要部件
（四）胜利顶驱业务概况
目前胜利顶驱共有境外顶驱 技术服务项目22个，遍布全球三 大洲十几个国家。包括苏丹、沙 特、也门、尼日利亚、厄瓜多尔、 伊拉克等多个国家。所有设备均 可以在标准的43.28米井架内安全 运行，TDS－10SA提升能力为 250吨，其它顶驱的提升能力均为 500吨，而且符合钻井施工和HSE 规范要求，操作简单、安全、高 效。
（二）顶驱的优点
7．井控安全 在不稳定井眼中使用顶驱起钻时，若发现井下异常，
例如出现井喷征兆，需要接泵循环，顶驱可在井架任 何高度将主轴插人钻柱，数秒内遥控完成旋扣和紧扣， 建立循环。双IBOP可安全控制钻柱内压力。 8．便于维修
顶驱钻井电机清晰可见，比驱动转盘的电机更易维 修。驱动转盘的电机常常覆盖着泥浆，位于钻台下方 看不见，维修难度大。顶驱整个系统由司控台控制， 故操作方便、简单、可靠。