顶部驱动钻井系统.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,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,分段式导轨,齿轮箱,旋转头,PH-50,管子处理器,交流钻井电机,(2),电机冷却系统,平衡系统,提环,冲管总成,鹅颈管,2,、,Varco,公司顶驱,一体化水龙头顶驱,400 hp,交流电机,(2),风道,(2),主轴,鹅颈管,冲管总成,支架,10.5:1,传速比,盘刹,(2),冷却电机,(2),提环,TDS-11SA,动力水龙头,电测堵头,大齿轮,主轴,齿轮箱,齿轮箱,小齿轮,复合齿轮,叶片,电机冷却系统,5 HP,交流电机,风扇,钻井电机,入风口,空气流,风道,出风口,盘式刹车,刹车螺丝,(2),刹车蹄,0.09”,调节,刹车固定架,刹车片,交流钻井电机,液压系统,液压油滤子,平衡系统储能器,上,IBOP,延时储能器,齿轮油滤子,油压开关,系统储能器,IBOP,压力开关,上,IBOP,执行液缸,平衡系统阀块,主液压系统阀块,吊环阀块,吊环液缸,平衡液缸,液压油箱,旋转头马达和锁销总成,电机和泵总成,液压电机,10hp,1,800rpm,油箱容量,25,加仑,特性,动力旋转头,(360),吊环倾斜总成,下,IBOP,背钳,可调喇叭口,旋转吊环适配器,上,IBOP&,执行机构,背钳扭矩架,350T-108”,吊环,350 or 500T,吊卡,PH-50,管子处理器,二层台,小鼠洞,钻井,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,二层台,接线支架,游动电缆,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,把顶驱从滑撬脱,离或者放入时吊点,提环锁,把顶驱从滑撬脱离,或者放入时必须使用,锁销,移动滑撬时必须使用,!,锁销,移动滑撬时必须使用,吊点,提起滑撬时,吊点,提起滑撬时,净重,=27,000 lb(12,300 kg),毛重,=30,000 lb(13,600 kg),TDS-11SA,易损件,喇叭口,钳牙,扶正环,冲管,液压油滤子,齿轮油滤子,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,Field Bus,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,4,、导向滑车总成,导轨,滑车,反扭矩梁,三、顶驱装置主体结构,4,、导向滑车总成,导轨,滑车,反扭矩梁,三、顶驱装置主体结构,4,、导向滑车总成,导轨,滑车,反扭矩梁,谢谢！,