顶部驱动钻井系统.ppt

顶部驱动钻井装置 主讲 叶哲伟机械工程教研室 内容提要 一 顶部驱动钻井系统介绍二 电驱动顶驱与液压驱动产品三 顶驱装置主体结构四 1 顶驱概述顶驱装置是将动力从井架的顶部直接驱动钻具旋转钻进 并能完成循环钻井液 接立根 上卸扣和倒划眼等多种钻井操作的钻井装置 右图双马达交流变频驱动顶驱 一 顶部驱动钻井系统介绍 1 顶驱概述实践证明 这种系统可节省钻井时间20 到30 并可预防卡钻事故 用于钻高难度的定向井时经济效果尤为显著 一 顶部驱动钻井系统介绍 1 顶驱概述三个部分组成 导向滑车总成 水龙头 钻井马达总成钻杆上卸扣装置总成 一 顶部驱动钻井系统介绍 顶驱接单根钻进 2 顶驱钻井的主要优越性 1 节省接单根时间 利用立柱钻进 大大节省了接单根的时间 2 倒划眼防止卡钻 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 3 下钻划眼 使用顶部驱动钻井装置下钻时 可在数秒内接好钻柱 立刻划眼 从而减少卡钻的危险 4 人员安全 顶部驱动钻井装置可减少接单根次数2 3 从而降低了事故发生率 接单根只需要打背钳 钻杆上卸扣装置总成上的倾斜装置可以使吊环吊卡向下摆至鼠洞 大大减少了人员工作的危险程度 5 设备安全 采用马达旋转上扣 上扣平稳 避免上扣扭矩过盈或不足 6 井下安全 在起下钻遇阻 遇卡时 管子处理装置可以在任何位置相连 开泵循环 进行立根划眼作业 7 井控安全 该装置可以在井架的任何位置实现钻具的对接 数秒钟内恢复循环 双内防喷器可安全控制钻柱内压力 8 便于维修 钻井马达清晰可见 熟练的现场人员约12小时就能将其组装和拆卸 9 下套管 顶部驱动钻井装置的提升能力很大 650吨 在套管和主轴之间加一个转换头 大小头 就可以在套管中进行压力循环 套管可以旋转和循环入井 从而减少缩径井段的摩阻力 10 取心 能够连续钻进28米 取心中间不需接单根 这样可以提高取心收获率 减少起钻的次数与传统的取心作业相比 它的优点明显 污染小 质量高 11 使用灵活 可以下入各种井下作业工具 完井工具和其他设备 即可以正转又可以反转 12 节约泥浆 在上部内防喷器内接有泥浆截流阀 在接单根时保证泥浆不会外溢 13 内防喷器功能 作业时间的比较 起下钻 30 纯钻进 30 非生产 40 典型钻井的作业时间分配 起下钻 25 非生产 35 纯钻进 40 顶部驱动钻井装置钻井时间配 水平井费用比较 项目 日成本 美元 测深 m 机械钻速 m h 日进尺 钻2000m所需天数 单井成本 美圆 单井用顶驱节约 美圆 8口井用顶驱节约 美圆 转盘 方钻杆 顶驱装置 40800 43000 2000 2000 30 30 240 288 8 3 6 9 338640 296700 41940 335120 抓钻杆 接钻杆 遥控内防喷器 顶驱优越性的突出表现 3 顶驱系统构成 电驱动 变压器 司钻操作台 液压动力源 柴油发电机组 3相 600v交流 3相 380v交流 0 750v直流电 控制阀组 通风电机 主电机 一体化动力水龙头 管子处理装置 执行机构 scr invert 1 顶驱本体部分的构成 tescod顶驱总图 电动 水龙头独立结构 二 电驱动顶驱与液压驱动产品 tesco液压驱动顶驱 较老式的一款 一体化顶驱 液压顶驱安装图 水龙头独立结构 液压 2 varco公司电驱动顶驱 2 varco公司顶驱 一体化水龙头顶驱 tds 11sa动力水龙头 齿轮箱 电机冷却系统 5hp交流电机 入风口 空气流 出风口 盘式刹车 交流钻井电机 液压系统 液压油滤子 ph 50管子处理器 ph 50 吊环倾斜位置 变频控制房 交流发电机 直流发电机 顶驱 接线排 接线盒 传感器 电磁阀 编码器 钻井电机 司钻操作台 电路系统 吊点 tds 11sa易损件 3 mh公司液压顶驱 水龙头独立结构形式 直流 与变频驱动顶驱 650吨液压驱动顶驱一体化水龙头 使用大功率液压马达是为获得更高速度 mh公司电驱动顶驱与液压驱动顶驱重量比较 4 天意顶驱 液压系统集成于顶驱本体 机电液一体化控制系统 回转头无锁紧机构 360度自由旋转 定位 倾斜机构前倾30 后倾55 采用plc对主电机及辅助系统精确控制 4 天意顶驱 采用fieldbus通讯技术 上位机实时监控 具有互锁 自诊断 自保护功能 主体提升系统采用双负荷通道 采用内套插入式结构 三 顶驱装置主体结构 1 动力水龙头 提环总成平衡系统电机总成减速箱总成 三 顶驱装置主体结构 1 动力水龙头 提环总成平衡系统电机总成减速箱总成 三 顶驱装置主体结构 1 动力水龙头 提环总成平衡系统电机总成减速箱总成 三 顶驱装置主体结构 1 动力水龙头 提环总成平衡系统电机总成减速箱总成 三 顶驱装置主体结构 1 动力水龙头 提环总成平衡系统电机总成减速箱总成 三 顶驱装置主体结构 1 动力水龙头 提环总成平衡系统电机总成减速箱总成 三 顶驱装置主体结构 1 动力水龙头 提环总成平衡系统电机总成减速箱总成 三 顶驱装置主体结构 1 动力水龙头 提环总成平衡系统电机总成减速箱总成 三 顶驱装置主体结构 1 动力水龙头 提环总成平衡系统电机总成减速箱总成 三 顶驱装置主体结构 1 动力水龙头 提环总成平衡系统电机总成减速箱总成 三 顶驱装置主体结构 1 动力水龙头 提环总成平衡系统电机总成减速箱总成 三 顶驱装置主体结构 1 动力水龙头 提环总成平衡系统电机总成减速箱总成 三 顶驱装置主体结构 2 管子处理装置 旋转机构吊环倾斜机构背钳 三 顶驱装置主体结构 2 管子处理装置 旋转机构吊环倾斜机构背钳 三 顶驱装置主体结构 2 管子处理装置 旋转机构吊环倾斜机构背钳 三 顶驱装置主体结构 2 管子处理装置 旋转机构吊环倾斜机构背钳 三 顶驱装置主体结构 2 管子处理装置 旋转机构吊环倾斜机构背钳 三 顶驱装置主体结构 3 钻井液循环通道 鹅颈管总成冲管总成内防喷器保护接头放松装置 三 顶驱装置主体结构 3 钻井液循环通道 鹅颈管总成冲管总成内防喷器保护接头放松装置 三 顶驱装置主体结构 3 钻井液循环通道 鹅颈管总成冲管总成内防喷器保护接头放