頂驅(qū)培訓(xùn)（課堂PPT）

1、1頂驅(qū)目錄 一、頂驅(qū)概述 二、頂驅(qū)主要組成部分 三、頂驅(qū)操作 四、頂驅(qū)操作注意事項(xiàng) 五、頂驅(qū)潤滑2一、頂驅(qū)概述 為了解決常規(guī)的轉(zhuǎn)盤方鉆桿鉆井模式存在的問題，美國VARCO公司于1982年研制出世界首臺(tái)頂驅(qū)裝置，之后頂驅(qū)裝置以其優(yōu)于常規(guī)鉆井模式的特點(diǎn)，得到了迅速發(fā)展，在海洋、陸地鉆機(jī)上開始大規(guī)模的應(yīng)用。 所謂頂驅(qū)裝置，簡(jiǎn)單的說，就是將轉(zhuǎn)盤的功能集成到水龍頭上，并附加了部分鉆具處理功能的一種裝置。它徹底革新了傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)盤方鉆桿的鉆井模式，將鉆井動(dòng)力（交、直流電機(jī)或液壓馬達(dá)）從鉆臺(tái)轉(zhuǎn)盤直接引至水龍頭處，由頂部直接驅(qū)動(dòng)鉆具旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，不使用轉(zhuǎn)盤和方鉆桿。 VARCO公司的TDS-11SA頂驅(qū)裝置較為常見，

2、采用兩臺(tái)400HP的交流變頻電機(jī)提供動(dòng)力，經(jīng)兩級(jí)齒輪減速后驅(qū)動(dòng)頂驅(qū)主軸旋轉(zhuǎn)。連續(xù)輸出扭矩37500ft.lb（50842N.m），轉(zhuǎn)速范圍 0228rpm。3頂驅(qū)裝置的優(yōu)點(diǎn) 由于鉆井模式的革新，頂驅(qū)裝置徹底解決了常規(guī)鉆井方式無法處理的矛盾，具有常規(guī)鉆井方式無法比擬的優(yōu)勢(shì)。鉆井實(shí)踐表明：頂驅(qū)裝置可節(jié)省鉆井時(shí)間20%25%，并可預(yù)防卡鉆事故的發(fā)生，用于鉆斜井、定向井等高難度復(fù)雜井時(shí)經(jīng)濟(jì)效益尤為顯著。其優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在： 1.頂驅(qū)裝置可以使用28m立根鉆進(jìn)，節(jié)省2/3的接單根時(shí)間。 2.起下鉆遇阻時(shí)，頂驅(qū)裝置可在井架內(nèi)任意高度迅速與鉆具連接，開泵循環(huán)，進(jìn)行倒劃眼，可大大減少卡鉆事故。一、頂驅(qū)概述4頂驅(qū)裝置

3、的優(yōu)點(diǎn) 3.頂驅(qū)裝置配有管子處理裝置，提高了上卸扣作業(yè)和鉆具排放作業(yè)的機(jī)械化程度，大大降低了鉆工的勞動(dòng)強(qiáng)度及危險(xiǎn)程度 4.頂驅(qū)裝置配有遙控內(nèi)防噴器（IBOP），可在出現(xiàn)井涌井噴時(shí)迅速關(guān)閉內(nèi)防噴器，保證井控安全。 5.由于鉆井時(shí)不使用轉(zhuǎn)盤，鉆臺(tái)上僅有旋轉(zhuǎn)的鉆桿，所以提高了井口操作的安全性。 6.下套管時(shí)可旋轉(zhuǎn)套管并循環(huán)泥漿，減少縮徑井段的摩阻力，便于套管通過。 7.可連續(xù)取芯鉆進(jìn)28m，減少取芯作業(yè)的起鉆次數(shù)。 一、頂驅(qū)概述5一、頂驅(qū)的概述 TDS-11SA TDS-11SA頂驅(qū)技術(shù)參數(shù)：頂驅(qū)技術(shù)參數(shù)： 重量：27000磅（12300kg，含固定撬重13600Kg） 功率：800馬力 輸出扭矩(

4、連續(xù))：37500英尺磅 間隙扭矩(間隙堵鉆時(shí)) ：55000英尺磅 滿功率時(shí)最大轉(zhuǎn)速：228轉(zhuǎn)/分 提升能力：500噸6 TDS-11SA TDS-11SA頂驅(qū)技術(shù)參數(shù)：頂驅(qū)技術(shù)參數(shù)： 管子處理機(jī)：PH-50（55000英尺磅 扭矩） 鉆井電機(jī)：reliance AC-575 VAC（2*400馬力） 電機(jī)剎車：液壓盤式剎車 電機(jī)冷卻系統(tǒng)：強(qiáng)制風(fēng)冷，2*5馬力電機(jī)，3600轉(zhuǎn)/分 變速箱：斜齒輪2級(jí)減速，減速比：10.5：1 變速箱潤滑：強(qiáng)制潤滑，油量68.19L（15加侖） 液壓系統(tǒng)：1個(gè)10馬力電機(jī)，油量：113.65L（25加侖）一、頂驅(qū)概述7一、頂驅(qū)概述805010015020025

5、005,00010,00015,00020,00025,00030,00035,00040,00045,00050,00055,000轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 (rpm)扭矩扭矩 (ft.lbs)轉(zhuǎn)速-扭矩曲線圖22837500一、頂驅(qū)概述9 400馬力電機(jī)(2)冷卻風(fēng)道(2)主軸鵝頸管沖管總成10.5 : 1減速箱液壓盤剎(2)冷卻風(fēng)機(jī)(2)提環(huán)二、頂驅(qū)主要組成部分10大齒輪主軸總成齒輪箱外殼齒輪箱小齒輪復(fù)合齒輪二、頂驅(qū)主要組成部分11百葉窗電機(jī)冷卻系統(tǒng)5馬力交流電機(jī)Motors風(fēng)機(jī)交流鉆井電機(jī)400馬力進(jìn)氣口（在主電機(jī)和盤剎之間）氣流冷卻風(fēng)道排出氣流二、頂驅(qū)主要組成部分12主電機(jī)盤式制動(dòng)器卡鉗安裝螺栓（2

6、）鋼板最小0.09”調(diào)節(jié)卡鉗安裝托架制動(dòng)片相等間隙，如果發(fā)現(xiàn)制動(dòng)片出現(xiàn)不對(duì)稱磨損,應(yīng)調(diào)整卡鉗上的螺栓；當(dāng)制動(dòng)片厚度已磨損到制造商所提供的下限時(shí),應(yīng)立即更換；二、頂驅(qū)主要組成部分每月檢查1次卡鉗和制動(dòng)片13調(diào)節(jié)編碼器編碼器皮帶皮帶張緊彈簧皮帶張緊彈簧滑架定位螺栓（4處）滑架定位螺栓（4處）滑架滑架電信號(hào)接頭編碼器二、頂驅(qū)主要組成部分14 液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng) 液壓系統(tǒng)完全安裝于頂驅(qū)之上,無需地面設(shè)備。電機(jī)馬達(dá)為10HP，1800RPM,交流,驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)液壓泵及整個(gè)液壓系統(tǒng)。其中1臺(tái)為定量泵,驅(qū)動(dòng)潤滑系統(tǒng)。另一臺(tái)為變量泵,驅(qū)動(dòng)鉆井主電機(jī)制動(dòng)器,動(dòng)力旋轉(zhuǎn)頭,遙控內(nèi)防噴器,管子背鉗吊環(huán)傾斜和平衡系統(tǒng)。三個(gè)液

7、-氣蓄能器也位于頂驅(qū)本體上。 液壓閥匯安裝在頂驅(qū)本體上,裝有各種電磁閥,壓力閥和流量控制閥。 液壓油盛裝于一個(gè)密封的不銹鋼油池內(nèi),這樣在頂驅(qū)移位時(shí)不需要將液壓油抽空或重新加注。油池固定在兩臺(tái)主電機(jī)之間并裝有過濾器和液面計(jì)。二、頂驅(qū)主要組成部分15液壓系統(tǒng)液壓油濾芯平衡蓄能器上內(nèi)防噴器延時(shí)蓄能器液壓油加注口液壓油油壓開關(guān)系統(tǒng)蓄能器內(nèi)防噴器壓力開關(guān)上內(nèi)防噴器驅(qū)動(dòng)油缸平衡管匯主液壓管匯吊環(huán)傾斜管匯吊環(huán)傾斜油缸平衡油缸液壓油池旋轉(zhuǎn)頭馬達(dá)和定位銷總成10馬力交流電機(jī)和液壓泵總成液壓油容量25加侖 113.65L 液壓泵電機(jī)10馬力 1800rpm交流電機(jī)性能說明二、頂驅(qū)主要組成部分16液壓油箱M10馬力

8、交流電機(jī)系統(tǒng)蓄能器上內(nèi)防噴器延時(shí)蓄能器平衡蓄能器平衡油缸平衡系統(tǒng)管匯鉆井主電機(jī)制動(dòng)器止動(dòng)銷油缸旋轉(zhuǎn)聯(lián)接器舉升旋轉(zhuǎn)頭驅(qū)動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)頭管子處理器夾緊油缸吊環(huán)傾斜油缸吊環(huán)傾斜管匯上內(nèi)防噴器驅(qū)動(dòng)油缸齒輪箱潤滑油分配裝置低速液壓馬達(dá)潤滑油泵齒輪箱油槽變量泵定量泵（潤滑系統(tǒng)）二、頂驅(qū)主要組成部分17蓄能器壓力預(yù)沖蓄能器設(shè)定值端口平衡蓄能器(728in 排量) 900psi 預(yù)沖壓力CBIBOP延時(shí)蓄能器(30in 排量) 800psi 預(yù)沖壓力C4系統(tǒng)蓄能器(125in 排量) 800psi 預(yù)沖壓力SA平衡蓄能器上內(nèi)防噴器延時(shí)蓄能器系統(tǒng)蓄能器斷開通往儲(chǔ)能器的液壓管線并排空所有液壓油。在液壓系統(tǒng)停機(jī)狀態(tài)下且

9、平衡系統(tǒng)狀態(tài)閥處于Shut down位置時(shí),在液壓閥匯CB,SA和C4端口測(cè)量壓力。該閥匯位于齒輪箱下部。確保所有3點(diǎn)測(cè)量為0psi,注意C4端口處壓力遞減有延時(shí)現(xiàn)象。 采用部件號(hào)為11444-1的零件,測(cè)試下列3處充氮儲(chǔ)能器。11444-1的零件二、頂驅(qū)主要組成部分18熱交換器風(fēng)機(jī)和剎車罩熱交換器鉆井電機(jī)總成（左側(cè)）右側(cè)鉆井電機(jī)處沒有熱交換器二、頂驅(qū)主要組成部分每月檢查1次熱交換器19油池呼吸孔油池蓋墊片液壓油池油囊液壓油囊二、頂驅(qū)主要組成部分每年檢查1次油囊20 旋轉(zhuǎn)頭齒輪盤吊環(huán)傾斜裝置下內(nèi)防噴器背鉗液缸喇叭口上內(nèi)防噴器執(zhí)行機(jī)構(gòu)反扭矩架吊環(huán)吊卡PH-50 管子處理機(jī)二、頂驅(qū)主要組成部分21

10、檢查背鉗液缸主體氣錨繩背鉗液缸鉗頭旋轉(zhuǎn)打開每周前后扶正環(huán)檢查每天鉗牙檢查每周扶正塊檢查每周喇叭口檢查零件名稱更換標(biāo)準(zhǔn)扶正環(huán)磨損 1/8”扶正塊磨損 1/8”二、頂驅(qū)主要組成部分22檢查安全夾每天安全夾檢查1.4”1.4”1”1”1.4”1.4”二、頂驅(qū)主要組成部分安全夾應(yīng)等距放置于兩個(gè)接頭的臺(tái)階上23頂驅(qū)提環(huán)平衡液缸二、頂驅(qū)主要組成部分24三、頂驅(qū)操作鉆井扭矩設(shè)定鉆進(jìn)/旋扣/沖扣頂驅(qū)轉(zhuǎn)速/扭矩控制轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)手輪正轉(zhuǎn)/關(guān)/反轉(zhuǎn)沖扣扭矩設(shè)定急停R.P.M.轉(zhuǎn)速表扭矩表液壓泵自動(dòng)/開25剎車控制剎車指示燈剎車關(guān)/自動(dòng)/開三、頂驅(qū)操作26IBOP 控制IBOP 關(guān) 指示燈IBOP開/關(guān)三、頂驅(qū)操作27管

11、子處理機(jī)控制吊環(huán)浮動(dòng)吊環(huán) 后傾/關(guān)/前傾旋轉(zhuǎn)頭 左轉(zhuǎn)/關(guān)/右轉(zhuǎn)背鉗三、頂驅(qū)操作28報(bào)警控制鉆井電機(jī)機(jī)過熱風(fēng)壓低油壓低操作臺(tái)壓力低交流驅(qū)動(dòng)故障報(bào)警消除/測(cè)試三、頂驅(qū)操作29 1 1關(guān)于調(diào)速手輪和旋扣開關(guān)關(guān)于調(diào)速手輪和旋扣開關(guān) 用旋扣開關(guān)時(shí)，手輪一定要回到零位。而用手輪時(shí)，旋扣開關(guān)一定要置于“鉆進(jìn)”位置。由于轉(zhuǎn)速表的延時(shí)，要緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，直到工程需要的扭矩值。注意：在接立根或單根鉆進(jìn)時(shí)，鉆臺(tái)面要先打好背鉗，旋完扣沖扣時(shí)，操作人員要離開井口，沖口完畢后先將旋扣開關(guān)置于“旋扣”位并觀察扭矩表，待扭矩下降到5000磅英尺以下時(shí)，方可將開關(guān)置于“鉆進(jìn)”位，以免背鉗彈回傷人。 2 2、關(guān)于液泵電機(jī)和正反轉(zhuǎn)開

12、關(guān)、關(guān)于液泵電機(jī)和正反轉(zhuǎn)開關(guān) 起下鉆時(shí)，正先將正反轉(zhuǎn)開關(guān)置于“關(guān)”位，再將液泵電機(jī)置于“運(yùn)行”位，而需要上卸扣時(shí)反之。四、頂驅(qū)操作注意事項(xiàng)30 3 3、關(guān)于背鉗按鈕、關(guān)于背鉗按鈕 頂驅(qū)背鉗為液壓控制，所以按下背鉗按鈕后到卡緊鉆具會(huì)略有延遲。 背鉗卡緊鉆具分（1）shot pin銷入旋轉(zhuǎn)頭齒輪鎖緊旋轉(zhuǎn)頭和（2）背鉗液缸將鉗頭頂出來夾緊鉆具兩個(gè)過程。 需要打背鉗時(shí)，按緊背鉗按鈕不要松開。 上扣時(shí)，鉆具頭和保護(hù)接頭之間扣未帶滿之前不要?jiǎng)幼鞅炽Q，否則會(huì)損壞保護(hù)接頭。 打背鉗時(shí)，保持剎車在OFF狀態(tài)，否則背鉗不會(huì)動(dòng)作。四、頂驅(qū)操作注意事項(xiàng)31 在IBOP黃色指示燈亮起狀態(tài)下，背鉗卡緊后會(huì)閃動(dòng)一次，確認(rèn)卡

13、緊后方可上扣或卸扣。 若按下背鉗按鈕較長時(shí)間后仍未卡緊，松開背鉗按鈕按鈕然后重新按下，不要試圖使旋轉(zhuǎn)頭旋轉(zhuǎn)來讓shot pin銷入。 要使用背鉗進(jìn)行上扣或卸扣之前，先停泵，然后關(guān)IBOP。上扣后需要鉆進(jìn)時(shí)先開IBOP,后開泵。 卸扣時(shí)，扭矩卸開后選出時(shí)使用Stand Jump使頂驅(qū)上升，保護(hù)絲扣。四、頂驅(qū)操作注意事項(xiàng)324 4、關(guān)于扭矩設(shè)定旋鈕、關(guān)于扭矩設(shè)定旋鈕 將正反開關(guān)置于“正轉(zhuǎn)”位，剎車開關(guān)至于“開”位，旋扣開關(guān)置于“沖扣”位，然后正時(shí)針旋轉(zhuǎn)沖扣扭矩設(shè)定旋鈕同時(shí)觀察扭矩表直至設(shè)定到需要的扭矩值。 將正反轉(zhuǎn)開關(guān)置于“正轉(zhuǎn)”位，剎車開關(guān)至于“開”位，適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)速手輪，然后正時(shí)針旋轉(zhuǎn)鉆井扭矩設(shè)

14、定旋鈕，同時(shí)觀察扭矩表，直至設(shè)定到工程需要的扭矩值。 注意：扭矩設(shè)定后，無特殊需要時(shí)勿動(dòng)設(shè)定旋鈕！四、頂驅(qū)操作注意事項(xiàng)335、關(guān)于吊環(huán)傾斜開關(guān)和吊環(huán)浮動(dòng)按鈕 在游車起升或下放時(shí)，確定吊環(huán)是否處于浮動(dòng)位置，以免吊卡碰掛猴臺(tái)或其他障礙物，起下鉆二層作業(yè)時(shí)，司鉆和井架工要配合好，當(dāng)?shù)醐h(huán)將有碰掛二層臺(tái)的可能時(shí)，井架工要及時(shí)發(fā)出信號(hào)。 當(dāng)Link Tilt 旋鈕打到Tilt或者Drill位置時(shí)，旋鈕頭不能旋轉(zhuǎn)。因此，若要改變吊環(huán)朝向，需要將吊環(huán)復(fù)位到自然位置（按下 Link Tilt Float鍵）后才能使用Rotate Left/Right旋鈕來使旋轉(zhuǎn)頭旋轉(zhuǎn)。 若吊環(huán)下懸掛有重物（比如鉆桿、鉆鋌等），

15、禁止使旋轉(zhuǎn)頭旋轉(zhuǎn)。 若要接單根，需要拉動(dòng)限位塊鋼絲繩來使吊環(huán)前擺至鼠洞位置。四、頂驅(qū)操作注意事項(xiàng)346、關(guān)于旋轉(zhuǎn)頭開關(guān) 當(dāng)?shù)醐h(huán)處于浮動(dòng)位置時(shí)，可以用此開關(guān)可以左右360任意旋轉(zhuǎn)吊卡。注意：嚴(yán)謹(jǐn)?shù)醐h(huán)懸持重物時(shí)旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)頭。7、關(guān)于剎車開關(guān) 此開關(guān)用于控制頂驅(qū)的盤式剎車。置于“自動(dòng)”位時(shí)，調(diào)速手輪回零剎車，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)速剎車解除。平時(shí)開關(guān)要置于“關(guān)”位。當(dāng)井下扭矩過大頂驅(qū)堵轉(zhuǎn)時(shí)，要逆時(shí)針慢慢旋轉(zhuǎn)鉆井扭矩設(shè)定旋鈕直至扭矩回零，以釋放鉆柱反扭矩，而不要反復(fù)用關(guān)開剎車的辦法釋放，以免損壞盤式剎車。四、頂驅(qū)操作注意事項(xiàng)35 頂驅(qū)剎車為液壓盤式剎車，屬于靜態(tài)剎車，因此，不要使用頂驅(qū)剎車來進(jìn)行主軸減速。 需要更換沖管

16、和盤根時(shí)，先將剎車打到ON，然后再卸松或者上緊由壬（沖管盤根絲扣為反扣）。 在復(fù)雜工況下，合理使用剎車來防止反扭矩將扣倒開。 預(yù)設(shè)定上扣扭矩時(shí)，可將主電機(jī)開關(guān)打到正轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)Make-Up Current Limit 旋鈕，然后將剎車打到ON,將Drill/Spin/Torque旋鈕旋至Torque位置，觀察扭矩表指針，若與需要扭矩不符，調(diào)節(jié)Make-Up Current Limit 旋鈕，直至達(dá)到需要的扭矩。同時(shí)鉆具上扣扭矩只需要設(shè)置一次，更換鉆具后需要重新設(shè)定。四、頂驅(qū)操作注意事項(xiàng)368、關(guān)于儀表、指示燈、報(bào)警喇叭、報(bào)警休止/ 指示燈檢按鈕或緊急停機(jī)按鈕 各指示燈、儀表及報(bào)警喇叭可為司鉆提示

17、作業(yè)狀態(tài)和故障。按報(bào)警休止/ 指示燈檢查按鈕可暫時(shí)休止報(bào)警，長按可檢查指示燈及報(bào)警喇叭。 緊急停機(jī)按鈕用于緊急情況，平時(shí)勿動(dòng)。9、要養(yǎng)成起鉆抹絲扣油，組合立根上母接頭抹絲扣油的好習(xí)慣，以保證鉆柱隨時(shí)與頂驅(qū)上扣的需要。延長保護(hù)接頭的使用壽命。四、頂驅(qū)操作注意事項(xiàng)37五、頂驅(qū)潤滑第一次使用后更換齒輪油使用一個(gè)月后更換齒輪油并分析油品每六個(gè)月1次更換齒輪油濾芯每三個(gè)月1次拆下、清洗和更換磁性放油嘴每年一次齒輪箱潤滑系統(tǒng)第一次換油應(yīng)該在作業(yè)開始后第一個(gè)月后進(jìn)行,這是因?yàn)樾略O(shè)備常帶有金屬粉末,這類粉末是由于初次磨合產(chǎn)生的。 描述頻率38軟木球（液面指示器）油品污染警報(bào)裝置（紅色突出）磁性放油嘴齒輪油泄油

18、嘴齒輪箱潤滑系統(tǒng)齒輪油進(jìn)油嘴在頂驅(qū)停機(jī)狀態(tài)下檢查。在加油之前檢查油面(不要將泡沫認(rèn)為是油)，確認(rèn)設(shè)備處于“OFF” 狀態(tài)，在加入齒輪油前,油嘴附近必須擦干凈，加油后,重新檢查油面，運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備并在齒輪油預(yù)熱后,重新檢查面(不是泡沫面)。39液壓油品分析每6個(gè)月更換液壓油一年（或根據(jù)油品分析更早進(jìn)行）更換液壓系統(tǒng)濾芯每3個(gè)月液壓系統(tǒng)五、頂驅(qū)潤滑描述頻率40軟木球油品污染警報(bào)（紅色突出）液壓油釋放口液壓系統(tǒng)快速接頭公端防塵堵頭快速接頭母斷在加入液壓油之前,油嘴附近必須清潔。 在液壓油注油嘴處,從快速接頭公端拆下防塵堵頭。從潤滑包的母端快速接頭處拆下防塵堵頭,并與公端接頭對(duì)接。用自帶手搖泵入液壓油直到油面上升至如圖所示的觀察窗。不允許用電動(dòng)加油泵加油防止損壞液壓油箱內(nèi)的油囊。41電機(jī)潤滑交流電機(jī)每3個(gè)月1次4潤滑風(fēng)機(jī)電機(jī)每3個(gè)月1次4潤滑液壓泵電機(jī)每3個(gè)月1次2油料品種電機(jī)專用黃油（BLack Pearl EP2 ）電機(jī)專用黃油（BLack Pearl EP2 ）電機(jī)專用黃油（BLack Pearl EP2 ）五、