1、頂 部 驅 動 鉆 井 裝 置9/17/20221 頂部驅動鉆井裝置是當今石油鉆井的前沿技術與裝備，是近代鉆井裝備的三大技術成果（交直流變頻電驅系統和井下鉆頭增壓系統）之一。 頂部驅動鉆井系統是20世紀末期，美國、法國、挪威等國家研制應用的一種新型的鉆井系統。現在已成為石油鉆井行業的標準產品。它適用性極廣，從2000米到9000米的井深都可以使用頂部驅動鉆井系統；從世界鉆井機械的發展趨勢上看，它符合21世紀鉆井自動化的歷史潮流。現在，我國赴國外打井的隊伍，如果沒有安裝該系統將不允許在投標競爭中中標，由此可見，頂部驅動鉆井系統已經到了非用不可的地步。9/17/20222 自1863年法國工程師L

2、eschot發明了轉盤式旋轉鉆井法以來的130余a時間，轉盤式旋轉鉆機幾乎全部替代了沖擊鉆井的石油鉆機。直至1981-12，美國Varco-BJ公司研制的TDS正式用于自升式鉆井平臺上。由此形成了石油鉆井技術的又一重大技術變革。在此后18 a，TDS系統逐漸廣泛地被世界各國石油鉆井界所采用。目前，所有海上石油鉆井船或平臺，幾乎全部裝備了這一系統，陸上石油鉆機也逐漸采用，并有越來越多地裝備TDS之趨勢。9/17/20223一、什么是頂部驅動鉆井系統？ 所謂的頂驅，就是可以直接從井架空間上部直接旋轉鉆柱，并沿井架內專用導軌向下送進，完成鉆柱旋轉鉆進，循環鉆井液、接單根、上卸扣和倒劃眼等多種鉆井操作

3、的鉆井機械設備。9/17/20224 見圖：它主要有三個部分組成：導向滑車總成、水龍頭-鉆井馬達總成和鉆桿上卸扣裝置總成。 該系統是當前鉆井設備自動化發展更新的突出階段成果之一。經實踐證明：這種系統可節省鉆井時間20%到30%，并可預防卡鉆事故，用于鉆高難度的定向井時經濟效果尤為顯著。9/17/20225二、頂部驅動系統的研制過程：鉆井自動化進程推動了頂部驅動鉆井法的誕生。 二十世紀初期，美國首先使用旋轉鉆井法獲得成功，此種方法較頓鉆方法是一種歷史性的飛躍，據統計，美國有63%的石油井是用旋轉法鉆井打成的。 但在延續百多年的轉盤鉆井方式中，有兩個突出的矛盾未能得到有效的解決：其一、起下鉆時不能

4、及時實現循環旋轉的功能，遇上復雜地層或是巖屑沉淀，往往造成卡鉆。其二、方鉆桿的長度限制了鉆進的深度（每次只能接單根），降低了效率，增加了勞動的強度，降低了安全系數。 二十世紀七十年代，出現了動力水龍頭，改革了驅動的方式，在相當的程度上改善了工人的操作條件，加快了鉆井的速度以及同期出現的“鐵鉆工”裝置、液氣大鉗等等，局部解決了鉆桿位移、連接等問題，但遠沒有達到石油工人盼望的理想程度。9/17/20226 周期地將鉆頭提到一定的高度向下沖擊井底，破碎巖石。在不斷沖擊的同時，向井內注水將巖屑、泥土混成泥漿，等井底泥漿碎塊積到一定數時，便停止沖擊，下入撈砂筒撈出巖屑，然后再開始沖擊作業。如此交替進行，

5、加深井眼，直至鉆到預定深度為止。 用這種方法鉆井，破碎巖石、取出巖屑的作業都是不連續的，鉆頭功率小、效率低、速度慢，遠不能適應現代石油鉆井中優質快速打深井的要求。 代之而起的便是旋轉鉆井法。9/17/20227 2旋轉鉆井法 旋轉鉆井法包括地面驅動轉盤旋轉和頂部驅動鉆井法及井下動力鉆具旋轉鉆井法 (1)、轉盤旋轉鉆井法和頂部驅動鉆井法的設備組成和工作原理如圖 鉆桿代替了頓鉆中的鋼絲繩，鉆頭加壓旋轉代替了沖擊。所以，轉盤旋轉鉆井法破碎巖石和取出巖屑都是連續的，克服了沖擊鉆井的缺點，提高了鉆井效率。（與頓鉆相比）9/17/20228 20世紀80年代，美國首先研制了頂部驅動鉆井系統TDS-3S投入

6、石油鉆井的生產。80年代末期新式高扭矩馬達的出現為頂驅注入了新的血液和活力。TDS3H、TDS4應運而生，直至后來的TDS-3SB、TDS-4SB、TDS-6SB，TDS9S、TDS10S、TDS11S等。 20世紀90年代研制的IDS型整體式頂部驅動鉆井裝置，用緊湊的行星齒輪驅動，才形成了真正意義上的頂驅，既有TDS到IDS，由頂部驅動鉆井裝置到整體式頂部驅動鉆井裝置，實現了歷史性的飛躍。9/17/20229 我國從20世紀80年代末期開始跟蹤這一世界先進的技術，93年列入原中國石油天然氣總公司重點科研計劃，于95年完成樣機，97年4月在塔里木60501鉆井隊鉆機上進行工業實驗，能適應多種復

7、雜的鉆井要求，當年完成任務，完鉆井深5649米，垂深5369米，水平位移550米，井斜角70。從此中國成為繼美國、挪威、法國和加拿大后第五個可以制造頂部驅動鉆井裝置的國家。9/17/202210典型頂部驅動鉆井裝置介紹9/17/2022111、挪威DDM-HY-650型頂部驅動鉆井裝置： 最大載荷6500kN，液壓驅動，工作扭矩為55kN.m，工作時最大扭矩為63.5kN.m，工作轉速為130230r/min，液壓動力壓力為33MPa，排量1600L/min，水龍頭吊環到吊卡上平面的距離為6.79米，質量17噸。9/17/202212 2、加拿大8035E頂部驅動鉆井裝置： 額定鉆井深度500

8、0米，額定載荷3500kN，輸出功率670kW，最大連續扭矩33.10kN.m，最高轉速200r/min，質量為8.6噸。最低井架高度要求39米。3、美國ES-7型頂部驅動鉆井系統：采用25kW直流電機驅動鉆柱，連續旋轉扭矩34.5kN.m，間歇運轉扭矩41.5kN.m，額定載荷5000kN，最高轉速300r/min，鉆井液壓力35.1MPa，系統總高7.01米，質量8.1噸。9/17/2022134、法國BRETFOR500型頂部驅動鉆井裝置 額定載荷為5000kN，在50r/min時載荷為350kN，鉆井中液壓35.1Mpa，水龍頭沖管直徑76.2mm，采用液壓馬達驅動鉆柱旋轉，最高工作轉

9、速為240r/min，最大扭矩127.19kN.m。總高8440mm，重量14噸。9/17/2022145、國產DQ-60D型頂部驅動鉆井裝置 額定鉆井深度6000m，最大鉤載4500kN，動力水龍頭最大扭矩40kN.m，轉速范圍0183r/min，無級調速；直流電機最大輸出功率940kw；傾斜臂最大傾斜角，前傾30，后傾15；回轉半徑1350mm；最大卸扣扭矩80kN.m；上卸扣裝置夾持鉆桿的范圍89216mm（38 in）。9/17/202215吊 環 傾 斜9/17/2022166、DQ90BSC頂部驅動鉆井裝置 中國石油集團2005年3個重大科技專項之一的DQ90BSC頂部驅動鉆井裝置

10、率先出爐，9月7日順利通過集團公司組織的出廠驗收。這標志著我國頂驅技術邁上新臺階。 9/17/202217 DQ90BSC頂部驅動鉆井裝置主要與國產9000米鉆機配套。9000米鉆機的研制是國家發改委重大裝備國產化研制項目，是集團公司2005年重大科技專項。承擔研制國產9000米鉆機配套DQ90BSC頂部驅動鉆井裝置任務的北京石油機械廠，與中國石油科學技術研究院機械所一道，經過近一年的聯合攻關，最終按期完成DQ90BSC頂部驅動鉆井裝置的研制任務。專家組經過評審一致認為，DQ90BSC頂部驅動鉆井裝置設計制造、性能測試是成功的，具備與9000米鉆機聯機調試和現場試驗的條件，同意出廠進行工業性試

11、驗。 9/17/202218 DQ90BSC頂部驅動鉆井裝置的研制成功，填補了國內9000米/6750KN頂驅鉆井裝置設計制造技術的空白，將對我國西部深層油氣勘探開發產生重大影響，對特殊鉆井工藝的發展具有重要意義，同時可為中國石油開拓海外市場提供具有自主知識產權的頂驅裝置。 據悉，北京石油機械廠2003年開展頂驅鉆井裝置產業化以來，取得顯著成果。70系列頂驅鉆井裝置在國內一些大油田成功應用，并出口到美國、巴基斯坦、哈薩克斯坦等國，用戶給予了很高評價。40系列頂驅裝置已進入現場試驗。9/17/202219*技術特點： 、動力水龍頭采用進口交流電動機，交流變頻驅動； 、動力水龍頭裝置采用進口推力軸

12、承和特殊結構設計，抗鉆柱縱向震動； 、管子處理裝置的傾斜機構可以前傾、后傾或者360度旋轉，有利于抓取鉆桿以及鉆進時使主軸更靠近鉆臺面，鉆柱使用充分； 、管子處理裝置采用環形夾緊背鉗，背鉗和內防噴器控制機構不隨吊環轉動； 、采用了機、電、液、信息一體化的控制技術，自動化程度高。 9/17/202220名義鉆井深度（114mm鉆桿）9000m額定載荷6750kN轉速范圍0200r/min連續鉆井扭矩70kNm額定電壓600VAC額定功率（連續）500HP2電動機型式交流變頻，強制空氣冷卻旋轉頭轉速812r/min最大卸扣扭矩125kNm鉆桿規格2 7/8 6 5/8背鉗夾持鉆桿范圍87mm216

13、mm上部內防噴器7 5/8 API REG boxpin, 70MPa下部內防噴器（手動）6 5/8 API REG boxpin, 70MPa9/17/202221三、頂部驅動鉆井裝置的結構：頂部驅動鉆井裝置主要有以下部件和附件組成: 1、水龍頭鉆井馬達總成（關鍵部件）； 2、馬達支架/導向滑車總成（關鍵部件）； 3、鉆桿上卸扣總成（體現最大優點的部件）； 4、平衡系統； 5、冷卻系統； 6、頂部驅動鉆井裝置控制系統； 7、可選用的附屬設備。9/17/202222（一）、頂部驅動鉆井裝置的主體部件，主要包括： 1、鉆井馬達； 2、齒輪箱； 3、整體水龍頭； 4、平衡器。9/17/202223

14、鉆井馬達的冷卻系統： 馬達的冷卻為風冷。 1、近距離安裝鼓風機； 2、加高進氣口的近距 離安裝鼓風機； 3、遠距離安裝鼓風機 近距離就是近距離向 馬達提供冷卻風，取風 高度在馬達行程最低點 距離鉆臺6米以上。9/17/202224遠距離安裝鼓風機： 在不能保證提供安全冷卻空氣的情況下，例如：井架為密閉式的即可采用直徑8in軟管冷卻系統，且鼓風機馬達為40hp（比近距離安裝提高了一倍），馬達安在二層平臺，從井架外吸進空氣，增加的馬力用于驅使空氣流過較長的進氣軟管。9/17/202225（二）、導向滑車總成整個導向滑車總成沿著導軌與游車導向滑車一起運動。當鉆井馬達處于排放立根的位置上時，導向滑車則

15、可作為馬達的支撐梁。 導軌有單軌和雙軌兩種。9/17/202226（三）、鉆桿上卸扣裝置主要組成部件：1、扭矩扳手2、內防噴器 和啟動器3、吊環連接 器和限扭器4、吊環傾斜裝置5、旋轉頭9/17/202227 扭矩扳手總成提供鉆桿的上卸扣的手段。他位于內防噴器下部的保護接頭一側，他有兩個液缸在扭矩管和下鉗頭之間。 鉗頭有一直徑為10in的夾緊活塞，用以夾持與保護接頭相連接的鉆桿母扣。范圍：3in-7in。 鉆桿上卸扣裝置另有兩個緩沖液缸，類似大鉤彈簧，可提供絲扣補償行程125mm。 9/17/202228扭矩扳手總成9/17/202229上 扣9/17/202230卸 扣9/17/202231

16、 內防噴器是全尺寸、內開口、球型安全閥式的。帶花鍵的遠控上部內防噴器和手動的下部內防噴器形成井控防噴系統，內防噴器采用6in正規扣，工作壓力為105MPa。9/17/202232吊環傾斜裝置：有兩種功用：1、吊鼠洞中的單根。 2、接立柱時，不用井架工在二層臺上將大鉤拉靠到二層臺上。若行程1.3米的傾斜裝置不能滿足要求則可選擇2.9米的長行程吊環傾斜裝置。9/17/202233 平衡系統的主要作用是防止上卸接頭扣時螺紋的損壞，其次在卸扣時可幫助公扣接頭從母扣接頭中彈出，這依賴于它為頂部驅動鉆井裝置提供了一個類似于大鉤的152 毫米的減震沖程。是因為使用頂部驅動鉆井裝置后沒有再安裝大鉤了；退一步說

17、，即使裝有大鉤，它的彈簧也將由于頂部驅動鉆井裝置的重量而拉長，起不了緩沖作用。9/17/202234平衡液缸總成9/17/202235頂部驅動鉆井裝置操作過程 一、接立根鉆進接立根鉆進是頂部驅動鉆井裝置普遍采用的方式。采用立根鉆進方法很多。對鉆從式井的軌道鉆機和可帶立根運移的鉆機，鉆桿立根可立在井架上不動，留待下一口井接立根鉆進使用。若沒有立根，推薦兩種接立根方法：一是下鉆時留下一些立根豎在井架上不動，接單根下鉆到底，用留下的立根鉆完鉆頭進尺；二是在鉆進期間或休閑時，在小鼠洞內接立根。為安全起見，小鼠洞最好垂直，以保證在垂直平面內對扣，簡化接扣程序。還應當注意接頭只要旋進鉆柱母扣即可，因為頂部

18、驅動鉆井鉆井馬達還要施加緊扣扭矩上接頭。9/17/2022369/17/2022379/17/202238二、接單根鉆進通常在兩種情況需要接單根鉆進。一種是新開鉆井，井架中沒有接好的立根；另一種是利用井下馬達造斜時每94 m必須測一次斜。吊環傾斜裝置將吊卡推向小鼠洞提起單根，從而保證了接單根的安全，提高了接單根鉆進的效率。接單根鉆進程序如下：9/17/2022399/17/2022401 鉆完單根坐放卡瓦于鉆柱上，停止泥漿循環(圖a)；2 用鉆桿上卸扣裝置上的扭矩扳手卸開保護接頭與鉆桿的連接扣；3 用鉆井馬達旋扣；4 提升頂部驅動鉆井裝置。提升前打開鉆桿吊卡，以便讓吊卡通過卡瓦中的母接箍(圖b

19、)； 5 起動吊環傾斜裝置，使吊卡擺至鼠洞單根上，扣好吊卡； 6 提單根出鼠洞。當單根公扣露出鼠洞后，關閉起動器使單根擺至井眼中心(圖c)； 7 對好鉆臺面的接扣，下放頂部驅動鉆井裝置，使單根底部進入插入引鞋(圖d)； 8 用鉆井馬達旋扣和緊扣，打背鉗承受反扭矩； 9 提出卡瓦，開始泥漿循環恢復鉆進(圖e)。9/17/202241三、起下鉆操作 起下鉆仍采用常規方法。為提高井架工扣吊卡的能力和減少起下鉆時間，可以使用吊環傾斜裝置使吊卡靠近井架工。吊環傾斜裝置有一個中停機構，通過它可調節吊卡距二層臺的距離，便于井架工操作。 打開旋轉鎖定機構和旋轉鉆桿上卸扣裝置可使吊卡開口定在任一方向。如鉆柱旋轉

20、，吊卡將回到原定位置。起鉆中遇到縮徑或鍵槽卡鉆，鉆井馬達可在井架任一高度同立根相接，立即建立循環和旋轉活動鉆具，使鉆具通過卡點。9/17/202242 四、倒劃眼操作1、使用頂部驅動鉆井裝置倒劃眼可以利用頂部驅動鉆井裝置倒劃眼，從而防止鉆桿粘卡和破壞井下鍵槽。倒劃眼并不影響正常起鉆排放立根，即不必卸單根。2、倒劃眼起升程序 倒劃眼起升步驟如下(參見下圖)： 1) 在循環和旋轉時提升游車，直至提出的鉆柱第三個接頭時停止泥漿循環和旋轉(圖a)，即已起升提出一個立根；2) 鉆工坐放卡瓦于鉆柱上，把鉆柱卡在簡易轉盤中； 3) 從鉆臺面上卸開立根，用鉆井馬達旋扣(倒車扣)； 4) 用扭矩扳手卸開立根上部

21、與馬達的連接扣，這時只有頂部驅動鉆井裝置吊卡卡住立根。在鉆臺上用液氣大鉗卸扣（圖b）；9/17/202243 5) 用鉆桿吊卡提起自由立根(圖c)； 6) 將立根排放在鉆桿盒中(圖d)； 7) 放下游車和頂部驅動鉆井裝置到鉆臺(圖e)； 8) 將鉆井馬達下部的公接頭插入鉆柱母扣，用鉆井馬達旋扣和緊扣。稍微施加一點卡瓦力，則鉆桿上卸扣裝置的扭矩扳手就可用于緊扣； 9) 恢復循環，提卡瓦，起升和旋轉轉柱，繼續倒劃眼起升。9/17/202244 一、下管套 頂部驅動鉆井裝置配用500750 t吊環和足夠額定提升能力的游動滑車，就能進行額定重量500650 t的下套管作業。為留有足夠的空間裝水龍頭，必

22、須使用46 m的長吊環。 將一段泥漿軟管線同鉆桿上卸扣裝置保護接頭相連，下套管過程中可控制遠控內防噴器的開啟與關閉，實現套管的灌漿。 如果需要，也可使用懸掛在頂部驅動鉆井裝置外側的游動滑車和大鉤，配用Varco BJ規定吊卡和適當的游動設備，按常規方法下套管。頂部驅動鉆井裝置起下套管裝置如圖35所示。9/17/202245移送頂驅和吊卡可以直接抓取放在井架大門跑道上的鉆具、可以鉆鼠洞；或進行其他的鉆井作業。9/17/202246四、頂部驅動鉆井裝置的優越性1、節省接單根時間。頂部驅動鉆井裝置不使用方鉆桿，不受方鉆桿長度的限制也就避免了鉆進9米左右接一個單根的麻煩。取而帶之的是利用立根鉆進，這樣

23、就大大減少了接單的時間。按常規鉆井接一個單根用34min計算，鉆進1000米就可以節省4-5h。2、倒劃眼防止卡鉆。由于不用接方鉆桿就可以循環和旋轉，所以在不增加起下 鉆時間的前提下，頂部驅動鉆井裝置就能夠非常順利的將鉆具起出井眼，在定向鉆井中，這種功能可以節約大量的時間和降低事故發生的機率。9/17/202247 3、下鉆劃眼。頂部驅動鉆井裝置具有不接方鉆桿鉆過砂橋和縮徑點的能力。 4、節省定向鉆進時間。該裝置可以通過28米立根鉆進、循環，這樣就相應的減少了井下馬達定向的時間。 5、人員安全。頂部驅動鉆井裝置，是鉆井機械操作自動化的標志性產品，終于將鉆井工人從繁重的體力勞動中解救出來。接單根

24、的次數減少了2/3，并且由于其自動化的程度高，從而大大減少了作業者工作的危險程度，進而大大降低了事故的發生率。9/17/202248 6、井下安全。在起下鉆遇阻、遇卡時，管子處理裝置可以在任何位置相連，開泵循環，進行立根劃眼作業。 7、設備安全。頂部驅動鉆井裝置采用馬達旋轉上扣，操作動作平穩、可以從扭矩表上觀察上扣扭矩，避免上扣過贏或不足。最大扭矩的設定，使鉆井中出現憋鉆扭矩超過設定范圍時馬達就會自動停止旋轉，待調整鉆井參數后再進行鉆進。這樣就避免了設備長時間超負荷運轉，增加了使用壽命。 8、井控安全。該裝置可以在井架的任何位置鉆具的對接，數秒鐘內恢復循環，雙內防噴器可安全控制鉆柱內壓力。9/

25、17/2022499、便于維修。鉆井馬達清晰可見。熟練的現場人員約12小時就能將其組裝和拆卸。10、使用常規的水龍頭部件。頂部驅動裝置可使用650噸常規水龍頭的一些部件，特殊設計后維修難度沒有增加。 11、下套管。頂部驅動鉆井裝置的提升能力很大（650噸），在套管和主軸之間加一個轉換頭（大小頭）就可以在套管中進行壓力循環。套管可以旋轉和循環入井，從而減少縮徑井段的摩阻力。12、取心。能夠連續鉆進28米，取心中間不需接單根。這樣可以提高取心收獲率，減少起鉆的次數與傳統的取心作業相比它的優點明顯。污染小、質量高。13、使用靈活。可以下入各種井下作業工具、完井工具和其他設備，即可以正轉又可以反轉。9

26、/17/20225014、節約泥漿。在上部內防噴器內接有泥漿截流閥，在接單根時保證泥漿不會外溢。15、拆卸方便。工作需要時不必將它從導軌上移下就可以拆下其他設備。 16、內防噴器功能。起鉆時如果有井噴的跡象即可由司鉆遙控鉆桿上卸扣裝置，迅速實現水龍頭與鉆桿的連接，循環鉆井液，避免事故的發生。17、其他優點：采用交流電機驅動，減低維修保養費用；特別適用于定向井和水平井，因為立根鉆進能使鉆桿盡快的通過水平井段的一些橫向截面。9/17/202251五、頂驅鉆井裝置與常規鉆井設備的比較1、鉆井效率明顯提高。A、從鉆井到起下鉆或從起下鉆恢復鉆進狀態，該裝置不存在常規鉆機的上、卸水龍頭和方鉆桿所造成的時間

27、損失。B、不存在常規鉆機轉盤方補心蹦出所造成的停工。C、不用鉆鼠洞。D、立根鉆進，從而減少了常規鉆井接單根上提鉆柱需從新定工具面角的時間。E、在井下純作業時間增多，上扣、起下鉆、測量和其他非純鉆進時間減少。9/17/2022522、立柱鉆進節省了大量的時間A、減少了坍塌頁巖層擴眼或清洗井底的時間。B、在井徑不足需擴眼或首次下入足尺寸穩定器進行擴眼時減少了鉆進時間。C、在同一平臺鉆叢式井，不用甩鉆具或卸立柱。D、不需要接單根就能夠回收最大長度的巖心。E、定向鉆井時，減少了定向時間。9/17/2022533、連續旋轉和循環降低了風險。A、連續的旋轉和循環是頂部驅動鉆井裝置的重要特征。B、頂部驅動鉆

28、井裝置允許使用少量的、比較便宜的潤滑劑、鉆井液或添加劑。C、由于減少使用粘土，使其顆粒較少進入產層而降低對地層的損壞。D、減少了鉆柱或昂貴的井下工具卡鉆的幾率。4、有利于井控。A、任何時間和位置的于鉆柱對接。B、隨時可以進行的循環和旋轉。C、減少鉆柱被卡后，上卸方鉆桿的危險作業程序。9/17/2022545、安全性提高。A、減少了使用大鉗和貓頭等，降低了鉆井工人作業危險。B、減少許多笨重的工作，提高了起升重鉆具的安全性。C、自動吊卡，消除了人工操作吊卡的事故隱患。D、井控安全性得到大大提高。E、遙控防噴盒，防止泥漿濺落到鉆臺上，增加了工作的安全性。F、在欠平衡鉆井中也有較大的優越性。9/17/

29、2022556、作業時間的比較起下鉆30%純鉆進30%非生產40%典型鉆井的作業時間分配起下鉆25%非生產35%純鉆進40%頂部驅動鉆井裝置鉆井時間分配9/17/2022567、水平井費用比較項 目日成本，美元測深，M 機械鉆速， m/h日進尺鉆2000m所需天數單井成本，美圓單井用頂驅節約，美圓8口井用頂驅節約，美圓轉盤/方鉆桿頂驅裝置40800430002000200030302402888.36.9338640296700419403351209/17/202257六、維護保養以及操作注意事項一、強電系統 1)、防塵、防潮是最主要的兩條。SCR主控柜、綜合柜在尚未置放在空調房前必須注意防

30、潮、防塵，并且不能在溫度過高(45C以上)、過低(一10以下)的環境中工作。放置一段時間重新啟用前，須用吸塵器將元件積存的塵埃除去，然后用電吹風將元件烘干，最后須測絕緣電阻值，至少在1M以上，一般應在5M以上。只有在進行了以上步驟以后，方可啟動SCR。 2)、一定要先啟動鼓風電機，然后選擇主電機的轉向。再給定額定電流值(即額定鉆井扭矩值)，最后開動主電機，即給出一個電壓值(轉速值)。3)、一般說來應先啟動冷卻風機及合上勵磁開關后再合主開關。如先合主開關，那就該盡快合上勵磁開關。9/17/2022584)、運行中要隨時注意觀察電流大小(PLC操作柜 上的扭矩表反映出主電機工作電流的大小)。 5)

31、、各部分電纜應連接牢靠，焊接部位不應有虛焊 現象。6)、由于光線照射及空氣的氧化作用，電纜會發生老化現象，使用二年以后應注意觀察有無裂開、剝落老化現象，一般說，使用四年后應更換電纜。9/17/202259 二、弱電控制系統 1)、PLC柜、操作柜均為正壓防爆系統，要配備動三大件，保證空氣的干燥、清潔，不含易燃、易爆危險氣體。 2)、使用操作柜時應先合上電源開關，再打開操作柜開關，最后打開PLC開關，停止操作時先關PLC，再關操作柜，最后關電源柜。 3)、PLC柜操作柜也應注意防潮防塵，但因其具有防爆結構，相應地防潮防塵能力也較強。9/17/202260三、主電機 1)、吸風口應朝下，防止雨水進

32、入。 2)、主電機外殼不應承受本身重量以外的負荷。 3)、由于主電機停止轉動，加熱器即自動加熱， 當長期不用時應關掉加熱電路。 4)、電樞及勵磁部分的絕緣電阻應大于1M，當小 于08M時必須先烘干再工作。 5)、主電機軸伸錐度、粗糙度、接觸斑點均應 符合要求。 6)、由于泥漿管路從電機中心穿過，故在密封要求 上必須嚴格。 7)、正常鉆井時，每天應在主軸承部位加潤滑脂。 9/17/202261四、液壓系統1)、油箱的液位不低于250mm，油溫不高于80。2)、過濾器應定期更換濾芯(3月至6月)，具有發訊 裝置 的過濾器更應勤清洗和制訂相應的更換措施。3)、液壓油必須干凈，在使用三個月以后應更換。

33、4)、開泵前，吸油口閘閥一定要打開，出口管應 與系統連起來。5)、管路連接一定要可靠，注意各部位組合墊。o形 圈不要遺忘，在不經常拆卸的螺紋處可以使用密封膠。6)、濾芯應經常清洗，半年應重新更換濾芯，二年 至三年應更換高壓膠管。7)、要防止在拆裝、搬運、加油、修理過程中外界 污染物進入系統。8)、液壓源的溢流閥應調整至略高于泵的壓力限定 值，一般地不要在無油流輸出情況下啟動泵。9/17/202262五、本體部分： 減速箱是一個傳遞動力和運動的重要部件，潤滑油應經常更換(三個月至半年)，油面應保持一定高度，初次裝配需經充分空運轉跑合，出廠前應更換為干凈的潤滑油。減速箱內裝有鉑電阻溫度傳感器，箱體

34、外裝有溫度變送器，用來監視潤滑油的溫度，現已調整為75，超過此溫度，PLC操作柜相應的紅燈將顯示，并有聲報警。9/17/202263 兩個防噴器（手動、液動各一個）均應密封可靠，試壓在50Mpa以上。正常情況下當主軸轉動時，不得操作內防噴器，只有發生井噴井涌時才操作，使之關閉。起下鉆時為節省鉆井液的消耗，應將內防噴器關閉，開鉆前一定要先打開內防噴器，再開鉆井泵。 上卸扣機構應根據鉆桿的尺寸選擇相應牙板，各油缸之間的協調動作借助于減壓閥、順序閥來調整。 上卸扣機構與回轉頭相連的鏈條長度應調整合適，略微松馳一些，可起到安全的作用。9/17/202264排除故障的一般規則： 1)當發生事故時，如不太

35、容易一下子找到原因，應采取分段逐步縮小范圍的辦法，就是把電、液、機區別或隔離開，先找到是電還是機械部分的故障。 2)在處理故障時又必須將某一局部與頂部驅動鉆井裝置整個系統聯系起來，不要造成排除一個故障，出來另一個故障。 3)一般來說，來自液壓系統的故障，多半為污染造成，外泄漏一般來說，只要在密封件和連接螺紋上下工夫，注意結合面加工的平整、光潔是可以解決問題的，此外要將各溢流閥、減壓閥、順序閥等調整要得當。 9/17/2022654)控制系統的故障多為接點接觸是否可靠，焊接 質量等方面所致，不要輕易修改線路；PLC模塊部分， 當內部電池不足時會自動顯示。 5)SCR部分因為系統比較成熟，一般來說

36、發生故，障多為元件出現質量問題造成，只要按順序用電工儀表，檢查出損壞元件予以更換，即可解決問題。七、排除故障的一般規則：9/17/202266頂部驅動鉆井裝置TDS和整體頂部驅動鉆井裝置IDS的區別：IDS一1型頂驅鉆井裝置 美國Varco BJ公司1993年后推出了IDS型整體式頂部驅動鉆井裝置(參見圖)。由TDS型發展到IDS型，是頂部驅動發展史上新的進步。 9/17/202267 IDS型實現了鉆井馬達與水龍頭的一體化，鉆井馬達在中心上安置，它穿過水龍頭之中，通過馬達的空心主軸，與水龍頭鵝頸管和中心管(在頂部動鉆井裝置上已演變為主軸)相連，保證了泥漿有流暢通道。例如我國寶雞石油機械廠的DQ一60D1型就是種設計，而TDS設計中，鉆井馬達是側置式的，它通過減速機構與水龍頭相連，推動水龍頭主軸旋轉。9/17/202268與TDS頂部驅動鉆井系統比較，IDS型頂部驅動井系統有以下兩點重要改進： 1采用反扭力管結構 鉆井時產生的反扭矩，通過反扭力臂、小車、反扭力管傳到離鉆臺高254m固定在井架上的扭矩梁(見圖)。反扭