旋轉(zhuǎn)鉆井設備管理教材

1、旋轉(zhuǎn)鉆井設備管理教材 轉(zhuǎn)盤的工作條件十分惡劣，井中鉆柱的振動使其轉(zhuǎn)盤的工作條件十分惡劣，井中鉆柱的振動使其承受的載荷極不穩(wěn)定，沖擊振動相當嚴重，且受到泥承受的載荷極不穩(wěn)定，沖擊振動相當嚴重，且受到泥漿和油水的污蝕漿和油水的污蝕(工作環(huán)境最不清潔工作環(huán)境最不清潔)。 為保證轉(zhuǎn)盤能實現(xiàn)上述功能，正常運轉(zhuǎn)，為保證轉(zhuǎn)盤能實現(xiàn)上述功能，正常運轉(zhuǎn)，這就要求：這就要求： (1)(1)轉(zhuǎn)盤的主軸承有足夠的強度和壽命，以轉(zhuǎn)盤的主軸承有足夠的強度和壽命，以保證承受最大套管柱重量，在軸向力和鉆桿柱保證承受最大套管柱重量，在軸向力和鉆桿柱徑向力作用下具有足夠的壽命徑向力作用下具有足夠的壽命(3000(3000小時以上

2、小時以上) )。 (2)(2)轉(zhuǎn)臺和錐齒輪能傳遞鉆柱所需的扭矩，轉(zhuǎn)臺和錐齒輪能傳遞鉆柱所需的扭矩，能倒轉(zhuǎn)及可靠地制動。能倒轉(zhuǎn)及可靠地制動。 (3)(3)密封性好，嚴防外界的泥漿，油水污液密封性好，嚴防外界的泥漿，油水污液滲入轉(zhuǎn)盤內(nèi)部污染轉(zhuǎn)盤潤滑系統(tǒng)。滲入轉(zhuǎn)盤內(nèi)部污染轉(zhuǎn)盤潤滑系統(tǒng)。 2.1.2 2.1.2 轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)組成和特點轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)組成和特點轉(zhuǎn)盤實質(zhì)上是一個特殊的角傳動減速器轉(zhuǎn)盤實質(zhì)上是一個特殊的角傳動減速器, ,它主要由它主要由: : 水平軸總成水平軸總成; ; 轉(zhuǎn)臺總成轉(zhuǎn)臺總成; ; 主、輔軸承主、輔軸承; ; 殼體四局部組成。殼體四局部組成。 1 1水平軸總成水平軸總成 水平軸頭部裝有

3、與轉(zhuǎn)臺大錐齒輪相嚙合的小錐齒水平軸頭部裝有與轉(zhuǎn)臺大錐齒輪相嚙合的小錐齒輪，尾部裝輸入鏈輪或聯(lián)接法蘭輪，尾部裝輸入鏈輪或聯(lián)接法蘭( (萬向軸輸入時萬向軸輸入時) )軸軸通過一對調(diào)心雙列滾子軸承通過一對調(diào)心雙列滾子軸承( (或頭部為滾子軸承，尾部或頭部為滾子軸承，尾部為調(diào)心雙列滾子軸承為調(diào)心雙列滾子軸承) )和套筒固定在殼體上。和套筒固定在殼體上。 套筒的套筒的作用是使水平軸部件能進行整體裝配。水平軸下方的作用是使水平軸部件能進行整體裝配。水平軸下方的殼體構(gòu)成一獨立油池使二軸承得到潤滑。殼體構(gòu)成一獨立油池使二軸承得到潤滑。2 2轉(zhuǎn)臺總成轉(zhuǎn)臺總成 裝有大錐齒輪的轉(zhuǎn)臺體如同一又短又粗的空裝有大錐齒輪的

4、轉(zhuǎn)臺體如同一又短又粗的空心立軸，借助主、輔軸承座在殼體上。心立軸，借助主、輔軸承座在殼體上。 轉(zhuǎn)臺中心通孔較大，以便通過鉆井時開井所轉(zhuǎn)臺中心通孔較大，以便通過鉆井時開井所用的最大號鉆頭。通孔內(nèi)裝有方補心及小方瓦用的最大號鉆頭。通孔內(nèi)裝有方補心及小方瓦( (小方瓦與所采用的方鉆桿相配小方瓦與所采用的方鉆桿相配) )，方補心通過，方補心通過鎖銷鎖在轉(zhuǎn)臺體上。鎖銷鎖在轉(zhuǎn)臺體上。 3 3主輔軸承主輔軸承 主軸承起承載、承轉(zhuǎn)和定位的作用。起下主軸承起承載、承轉(zhuǎn)和定位的作用。起下鉆時，承受鉆柱或套管柱的重量；鉆時，承受鉆柱或套管柱的重量；4 4殼體殼體 殼體是結(jié)構(gòu)較為復雜的鑄鋼件，內(nèi)腔形成兩個油殼體是結(jié)構(gòu)

5、較為復雜的鑄鋼件，內(nèi)腔形成兩個油池，外形應上便于安裝、固定于鉆臺底座上，池，外形應上便于安裝、固定于鉆臺底座上， 動力經(jīng)水平軸上的法蘭或鏈輪傳入，通動力經(jīng)水平軸上的法蘭或鏈輪傳入，通過錐齒輪傳動副驅(qū)動轉(zhuǎn)臺過錐齒輪傳動副驅(qū)動轉(zhuǎn)臺. . 借助轉(zhuǎn)臺內(nèi)通孔中的大方瓦，方補心帶借助轉(zhuǎn)臺內(nèi)通孔中的大方瓦，方補心帶動方鉆桿、鉆桿柱和鉆頭轉(zhuǎn)動，同時，方補心動方鉆桿、鉆桿柱和鉆頭轉(zhuǎn)動，同時，方補心允許方鉆桿軸向自由滑動，實現(xiàn)鉆桿柱邊旋轉(zhuǎn)，允許方鉆桿軸向自由滑動，實現(xiàn)鉆桿柱邊旋轉(zhuǎn)，邊送進。起下鉆或下套管時，鉆桿柱或套管柱邊送進。起下鉆或下套管時，鉆桿柱或套管柱靠卡瓦或吊卡座在轉(zhuǎn)臺上?，F(xiàn)代鉆機的鉆井轉(zhuǎn)靠卡瓦或吊卡座

6、在轉(zhuǎn)臺上?，F(xiàn)代鉆機的鉆井轉(zhuǎn)盤主要結(jié)構(gòu)類似，只是在軸承布置方案、傳動盤主要結(jié)構(gòu)類似，只是在軸承布置方案、傳動副類型及部件具體結(jié)構(gòu)上有所差異。副類型及部件具體結(jié)構(gòu)上有所差異。 圖圖2-22-2為廣泛采用的一種方案，這種方案的為廣泛采用的一種方案，這種方案的特點是：特點是：(1)轉(zhuǎn)臺、迷宮盤做成一轉(zhuǎn)臺、迷宮盤做成一體，使外界泥漿、油污體，使外界泥漿、油污不易浸入轉(zhuǎn)盤，污染潤不易浸入轉(zhuǎn)盤，污染潤滑系統(tǒng)?；到y(tǒng)。 (2)輔助軸承離大齒輪遠，輔助軸承離大齒輪遠，轉(zhuǎn)臺定位好，保證了錐轉(zhuǎn)臺定位好，保證了錐齒輪副的嚙合性能亦使齒輪副的嚙合性能亦使主軸承不致產(chǎn)生過度偏主軸承不致產(chǎn)生過度偏磨。磨。 (3)輔助軸承座

7、在下部大螺母支座上。優(yōu)點輔助軸承座在下部大螺母支座上。優(yōu)點是軸承磨損后間隙易調(diào)整，是軸承磨損后間隙易調(diào)整， 以確保轉(zhuǎn)臺定位。以確保轉(zhuǎn)臺定位。 缺乏之處在于由于軸承長期承受振動和沖缺乏之處在于由于軸承長期承受振動和沖擊，大螺母易滑扣，甚至脫落，或因泥漿、污擊，大螺母易滑扣，甚至脫落，或因泥漿、污水長期侵蝕而使大螺母拆卸困難，檢修不便。水長期侵蝕而使大螺母拆卸困難，檢修不便。因此需要在使用中及時檢查大螺母支座，及時因此需要在使用中及時檢查大螺母支座，及時調(diào)整。調(diào)整。根本參數(shù)根本參數(shù) 表征轉(zhuǎn)盤的根本參數(shù)已系列化，見表表征轉(zhuǎn)盤的根本參數(shù)已系列化，見表6-16-1石石油鉆機轉(zhuǎn)盤根本參數(shù)油鉆機轉(zhuǎn)盤根本參數(shù)

8、( (摘自摘自JB4304-86)JB4304-86)1.1.通孔直徑通孔直徑 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)臺中心孔的尺寸轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)臺中心孔的尺寸, ,它決定了它決定了第一次開鉆時可下入的最大鉆頭直徑最大鉆第一次開鉆時可下入的最大鉆頭直徑最大鉆頭直徑至少比其小頭直徑至少比其小10mm10mm。是轉(zhuǎn)盤的主參數(shù)，。是轉(zhuǎn)盤的主參數(shù)，它決定了轉(zhuǎn)盤的其它幾何尺寸及承載能力。它決定了轉(zhuǎn)盤的其它幾何尺寸及承載能力。2 2中心距中心距Y Y 轉(zhuǎn)臺中心至水平軸鏈輪第一排輪齒中心轉(zhuǎn)臺中心至水平軸鏈輪第一排輪齒中心的距離。的距離。 3 3最大靜載荷最大靜載荷 轉(zhuǎn)盤上能承受的最大重量，應與鉆機轉(zhuǎn)盤上能承受的最大重量，應與鉆機最大鉤載相匹配。該

9、載荷為轉(zhuǎn)盤主軸承的計算載荷，最大鉤載相匹配。該載荷為轉(zhuǎn)盤主軸承的計算載荷，決定了主軸承的規(guī)格。決定了主軸承的規(guī)格。4 4最大工作扭矩最大工作扭矩 轉(zhuǎn)盤在最低工作轉(zhuǎn)速時允許承受的轉(zhuǎn)盤在最低工作轉(zhuǎn)速時允許承受的最大扭矩，它決定了轉(zhuǎn)盤的輸入功率及傳動零件的尺最大扭矩，它決定了轉(zhuǎn)盤的輸入功率及傳動零件的尺寸。寸。5 5最高轉(zhuǎn)速最高轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)盤在輕載荷下允許使用的最高轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)盤在輕載荷下允許使用的最高轉(zhuǎn)速，一般規(guī)定為一般規(guī)定為300rmin。為滿足鉆井工藝的需要，轉(zhuǎn)盤。為滿足鉆井工藝的需要，轉(zhuǎn)盤亦能提供多種轉(zhuǎn)速。一般地通常最低工作轉(zhuǎn)速為亦能提供多種轉(zhuǎn)速。一般地通常最低工作轉(zhuǎn)速為5060 rmin，而用于打

10、撈作業(yè)或取芯鉆進的事故轉(zhuǎn)速為，而用于打撈作業(yè)或取芯鉆進的事故轉(zhuǎn)速為2530rmin。轉(zhuǎn)盈的維護、使用、保養(yǎng)轉(zhuǎn)盈的維護、使用、保養(yǎng)( (教材無教材無) )(1)啟動轉(zhuǎn)盤前必須翻開制動銷。啟動轉(zhuǎn)盤前必須翻開制動銷。(2)啟動轉(zhuǎn)盤應平穩(wěn)操作。啟動轉(zhuǎn)盤應平穩(wěn)操作。(3)末裝上轉(zhuǎn)盤鏈條或轉(zhuǎn)盤萬向軸護罩，不準使末裝上轉(zhuǎn)盤鏈條或轉(zhuǎn)盤萬向軸護罩，不準使用轉(zhuǎn)盤。用轉(zhuǎn)盤。(4)每班都要檢查轉(zhuǎn)盤的平、正、穩(wěn)、緊、油面每班都要檢查轉(zhuǎn)盤的平、正、穩(wěn)、緊、油面情況，經(jīng)常保持外表清潔。情況，經(jīng)常保持外表清潔。(5)不準用轉(zhuǎn)盤崩扣和上扣。不準用轉(zhuǎn)盤崩扣和上扣。(6)每周應仔細檢查一次大小油池潤滑油清潔情每周應仔細檢查一次大小

11、油池潤滑油清潔情況，及時清洗換油。況，及時清洗換油。2.2.1 2.2.1 功用及使用要求功用及使用要求 水龍頭通過提環(huán)掛在大鉤上，隨大鉤運行而上提下水龍頭通過提環(huán)掛在大鉤上，隨大鉤運行而上提下放。放。2.2 2.2 水龍頭水龍頭(P97-100)(P97-100) 水龍頭下部接方鉆桿，連接井中鉆具；上部通過鵝水龍頭下部接方鉆桿，連接井中鉆具；上部通過鵝頸管與長長的水龍帶相連，通過它們向鉆具中心導入鉆頸管與長長的水龍帶相連，通過它們向鉆具中心導入鉆井液。井液。 水龍頭的功用主要是：水龍頭的功用主要是： (1)懸持旋轉(zhuǎn)著的鉆柱，承受大部以懸持旋轉(zhuǎn)著的鉆柱，承受大部以至全部鉆柱重量，并為旋轉(zhuǎn)鉆柱提

12、至全部鉆柱重量，并為旋轉(zhuǎn)鉆柱提供上部軸承支承。是轉(zhuǎn)與不轉(zhuǎn)的分供上部軸承支承。是轉(zhuǎn)與不轉(zhuǎn)的分界界 。 (2)向旋轉(zhuǎn)著的鉆柱導入高壓鉆井液。向旋轉(zhuǎn)著的鉆柱導入高壓鉆井液。水龍頭是：水龍頭是： 提升、旋轉(zhuǎn)、循環(huán)三大提升、旋轉(zhuǎn)、循環(huán)三大工作機組交匯的工作機組交匯的“關(guān)節(jié)部件關(guān)節(jié)部件 對水龍頭的要求是對水龍頭的要求是： (1)各承載零件，如提環(huán)、殼體、各承載零件，如提環(huán)、殼體、中心管等和主軸承必須具有足夠的中心管等和主軸承必須具有足夠的強度、剛度及壽命。強度、剛度及壽命。 (2)高壓鉆井液密封系統(tǒng)必須工作高壓鉆井液密封系統(tǒng)必須工作可靠，壽命長，更換快速、方便?？煽?，壽命長，更換快速、方便。 (3)機油密

13、封良好，能自動補償工機油密封良好，能自動補償工作過程中密封元件的磨損。作過程中密封元件的磨損。2.2.2 2.2.2 組成及結(jié)構(gòu)特點組成及結(jié)構(gòu)特點 根據(jù)水龍頭在鉆井工作中的功用，水龍頭一根據(jù)水龍頭在鉆井工作中的功用，水龍頭一般由以下三局部組成般由以下三局部組成( (參見圖參見圖6-36-3，6-4)6-4)： 1.承載系統(tǒng)：承載系統(tǒng)： 中心管及其接頭、殼體、耳軸、提環(huán)和主軸承等。中心管及其接頭、殼體、耳軸、提環(huán)和主軸承等。鉆柱重量通過方鉆桿、中心管、主軸承、殼體、耳軸、鉆柱重量通過方鉆桿、中心管、主軸承、殼體、耳軸、提環(huán)將載荷傳遞給大鉤。提環(huán)將載荷傳遞給大鉤。 2.鉆井液系統(tǒng)：鉆井液系統(tǒng)： 鵝

14、頸管、鉆井液沖管總成。高壓鉆井液經(jīng)鵝頸管、鵝頸管、鉆井液沖管總成。高壓鉆井液經(jīng)鵝頸管、沖管流進旋轉(zhuǎn)著的中心管到達鉆柱內(nèi)。沖管上部和下部沖管流進旋轉(zhuǎn)著的中心管到達鉆柱內(nèi)。沖管上部和下部都設置鉆井液密封裝置，以防高壓鉆井液泄漏。都設置鉆井液密封裝置，以防高壓鉆井液泄漏。 3.輔助系統(tǒng)：輔助系統(tǒng)： 扶正軸承、防跳軸承及機油密封裝置。殼體內(nèi)腔構(gòu)扶正軸承、防跳軸承及機油密封裝置。殼體內(nèi)腔構(gòu)成油池，以潤滑主軸承、扶正軸承及防跳軸承。成油池，以潤滑主軸承、扶正軸承及防跳軸承。 上、下上、下機油密封盒主要是防止鉆井液及油水漏入油池和機油泄機油密封盒主要是防止鉆井液及油水漏入油池和機油泄漏，以保證各軸承正常工作

15、。漏，以保證各軸承正常工作。 上、下扶正軸承對中心管徑向定位，保證上、下扶正軸承對中心管徑向定位，保證其工作穩(wěn)定：擺動小，以改善鉆井液和機油密其工作穩(wěn)定：擺動小，以改善鉆井液和機油密封的工作條件，延長其壽命。封的工作條件，延長其壽命。 防跳軸承用以承受鉆井過程中由鉆柱傳來防跳軸承用以承受鉆井過程中由鉆柱傳來的沖擊和振動，防止中心管的軸向竄動。各種的沖擊和振動，防止中心管的軸向竄動。各種鉆井水龍頭，一般由上述三局部組成，其軸承鉆井水龍頭，一般由上述三局部組成，其軸承布置方案和沖管總成的結(jié)構(gòu)形式不同形成了多布置方案和沖管總成的結(jié)構(gòu)形式不同形成了多種水龍頭具體結(jié)構(gòu)。經(jīng)長期鉆井實踐，現(xiàn)代鉆種水龍頭具體

16、結(jié)構(gòu)。經(jīng)長期鉆井實踐，現(xiàn)代鉆機大多采用如圖機大多采用如圖65，6-6所采用的軸承布置方所采用的軸承布置方案和沖管總成結(jié)構(gòu)。下面具體分析：案和沖管總成結(jié)構(gòu)。下面具體分析： 1)扶正軸承布置方案扶正軸承布置方案 兩扶正軸承分置于主軸承兩邊兩扶正軸承分置于主軸承兩邊(圖圖6-5)，最大限度地擴大了扶正，最大限度地擴大了扶正軸承間距軸承間距A，扶效果好。中心管，扶效果好。中心管工作穩(wěn)定、擺動小，非常有利于工作穩(wěn)定、擺動小，非常有利于鉆井液密封和機油密封。防跳軸鉆井液密封和機油密封。防跳軸承布置在上扶正軸承下方或上扶承布置在上扶正軸承下方或上扶正軸承用錐形滾子軸承起扶正和正軸承用錐形滾子軸承起扶正和防跳

17、作用。即在結(jié)構(gòu)緊湊的原那防跳作用。即在結(jié)構(gòu)緊湊的原那么下盡量增大扶正間距。么下盡量增大扶正間距。 2)浮動沖管、浮動沖管、Y形液壓自封式密封、快卸結(jié)構(gòu)形液壓自封式密封、快卸結(jié)構(gòu)這種結(jié)構(gòu)形式的特點是：這種結(jié)構(gòu)形式的特點是： (1)浮動沖管。沖管浮動于鵝頸管過渡接頭和中心管之浮動沖管。沖管浮動于鵝頸管過渡接頭和中心管之間，工作時不轉(zhuǎn)動，間，工作時不轉(zhuǎn)動， 但允許略有軸向竄動，使其磨損但允許略有軸向竄動，使其磨損均勻。沖管與中心管之間是轉(zhuǎn)與不轉(zhuǎn)的動密封。均勻。沖管與中心管之間是轉(zhuǎn)與不轉(zhuǎn)的動密封。 (2)Y形密封圈與鋼制隔環(huán)交迭布置。形密封圈與鋼制隔環(huán)交迭布置。 這種密封圈可借助鉆這種密封圈可借助鉆井

18、液壓力自行封緊。它的井液壓力自行封緊。它的唇部在鉆井液壓力作用下唇部在鉆井液壓力作用下始終貼住沖管外壁，工作始終貼住沖管外壁，工作過程中，即使在密封圈不過程中，即使在密封圈不斷磨損情況下，仍能靠液斷磨損情況下，仍能靠液壓漲開唇部而形成密封。壓漲開唇部而形成密封。 (3)密封圈數(shù)目少密封圈數(shù)目少(34)。 可通過密封盒進行黃油潤滑，減小了摩可通過密封盒進行黃油潤滑，減小了摩擦和磨損。擦和磨損。 (4)沖管的徑向定位由密封盒保證。沖管的徑向定位由密封盒保證。 密封盒與中心管用定位止口，圓柱面配密封盒與中心管用定位止口，圓柱面配合定位這樣可提高加工及配合精度，保證沖合定位這樣可提高加工及配合精度，保

19、證沖管與中心管有很好的同心性，不易產(chǎn)生離，管與中心管有很好的同心性，不易產(chǎn)生離，延長了沖管與密封圈的壽命。延長了沖管與密封圈的壽命。 (5)快速拆裝，更換方便?？焖俨鹧b，更換方便。只需將上、下密封盒壓帽旋出，就可取出沖只需將上、下密封盒壓帽旋出，就可取出沖管總成，更換密封圈或沖管。管總成，更換密封圈或沖管。2.2.3 2.2.3 特性參數(shù)特性參數(shù) 水龍頭工作的根本參數(shù)見表水龍頭工作的根本參數(shù)見表6-26-2。 1. 1.最大靜載荷最大靜載荷 水龍頭主要受力件所能承受的水龍頭主要受力件所能承受的最大載荷，它應等于或大于鉆機最大鉤載。最大載荷，它應等于或大于鉆機最大鉤載。它是水龍頭的主參數(shù)。它是水

20、龍頭的主參數(shù)。 2.2.最高轉(zhuǎn)速最高轉(zhuǎn)速：水龍頭許用最高轉(zhuǎn)速水龍頭許用最高轉(zhuǎn)速(rmin)，它應與轉(zhuǎn)盤的最高轉(zhuǎn)速一致，一般為它應與轉(zhuǎn)盤的最高轉(zhuǎn)速一致，一般為300rmin。 3.3.最大工作壓力最大工作壓力 水龍頭最大工作壓力應與鉆水龍頭最大工作壓力應與鉆井泵、高壓管匯、水龍帶相匹配，一般為井泵、高壓管匯、水龍帶相匹配，一般為35MPa。 4.4.各連接尺寸各連接尺寸，幾何尺寸見表，幾何尺寸見表6-2。 水龍頭水龍頭水龍頭的維護水龍頭的維護、使用使用、保養(yǎng)保養(yǎng) (1)水龍頭搬放、運輸必須帶護絲。水龍頭搬放、運輸必須帶護絲。 (2)使用前按油尺標記加足機油，盤根應打黃油。使用前按油尺標記加足機油

21、，盤根應打黃油。 (3)使用前檢查中心管轉(zhuǎn)動情況，以一人用使用前檢查中心管轉(zhuǎn)動情況，以一人用36英寸英寸鏈鉗轉(zhuǎn)動靈活為合格。鏈鉗轉(zhuǎn)動靈活為合格。 (4)鉆前進行水壓試驗鉆前進行水壓試驗100300大氣壓，在大氣壓，在15分鐘分鐘內(nèi)下降不超過內(nèi)下降不超過3大氣壓為合格。大氣壓為合格。 (5)每次起下鉆時，應檢查一次油面情況及沖管盤每次起下鉆時，應檢查一次油面情況及沖管盤根磨損情況，油溫及各部溫度不得超過根磨損情況，油溫及各部溫度不得超過70 。 (6)快速鉆進及跳鉆嚴重時應加強檢查鵝頸管法蘭快速鉆進及跳鉆嚴重時應加強檢查鵝頸管法蘭連接螺栓及各緊固件松緊情況。連接螺栓及各緊固件松緊情況。 (7)水

22、龍頭運轉(zhuǎn)水龍頭運轉(zhuǎn)200小時和小時和700小時后，應分別檢查小時后，應分別檢查機油清潔程度和換油。機油清潔程度和換油。 (8)拆換沖管及盤根時，應加黃油潤滑。拆換沖管及盤根時，應加黃油潤滑。 (9)潤滑潤滑 各型水龍頭的潤滑作業(yè)分別有具體規(guī)定?，F(xiàn)以各型水龍頭的潤滑作業(yè)分別有具體規(guī)定。現(xiàn)以SL7-130型水龍頭為例介紹如下型水龍頭為例介紹如下: 水龍頭故障及排出方法水龍頭故障及排出方法2.3 2.3 頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)頂驅(qū)鉆井系統(tǒng) P101-107P101-107 組成組成 把常規(guī)把常規(guī)水龍頭和鉆水龍頭和鉆井馬達相結(jié)井馬達相結(jié)合，配備一合，配備一種結(jié)構(gòu)新穎種結(jié)構(gòu)新穎的鉆桿上卸的鉆桿上卸扣裝置，那扣裝置

23、，那么組成了頂么組成了頂部驅(qū)動裝置。部驅(qū)動裝置。 從它懸持在游動系統(tǒng)下面直從它懸持在游動系統(tǒng)下面直接旋轉(zhuǎn)鉆具并沿井架內(nèi)專用導向接旋轉(zhuǎn)鉆具并沿井架內(nèi)專用導向下送進，從而取代了轉(zhuǎn)盤和方鉆下送進，從而取代了轉(zhuǎn)盤和方鉆桿，完成旋轉(zhuǎn)鉆進，循環(huán)鉆井液，桿，完成旋轉(zhuǎn)鉆進，循環(huán)鉆井液，接鉆桿和上、卸鉆柱等各種鉆井接鉆桿和上、卸鉆柱等各種鉆井操作。操作。 1.1.水龍頭鉆井馬達總成水龍頭鉆井馬達總成 水龍頭鉆井馬達是頂驅(qū)鉆井裝水龍頭鉆井馬達是頂驅(qū)鉆井裝置的主體部件。它由水龍頭、直置的主體部件。它由水龍頭、直流電動機或液壓馬達和減速裝置流電動機或液壓馬達和減速裝置組成，以實現(xiàn)懸持鉆具，導入高組成，以實現(xiàn)懸持鉆具，

24、導入高壓鉆井液和旋轉(zhuǎn)鉆具的功能。壓鉆井液和旋轉(zhuǎn)鉆具的功能。 2. 2.導向滑車總成導向滑車總成 鉆井馬達裝在一個特制的鉆井馬達裝在一個特制的導向滑車上，并通過專用連桿導向滑車上，并通過專用連桿掛到水龍頭加長的提環(huán)銷上。掛到水龍頭加長的提環(huán)銷上。導向滑車結(jié)構(gòu)見圖導向滑車結(jié)構(gòu)見圖6-86-8，主要，主要由鉆井馬達座架和滑車框架構(gòu)由鉆井馬達座架和滑車框架構(gòu)成。前者用于固定鉆井馬達，成。前者用于固定鉆井馬達，后者裝有導向輪，可沿導軌滾后者裝有導向輪，可沿導軌滾動。動。 導軌裝在井架內(nèi)部，對游導軌裝在井架內(nèi)部，對游車及頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)起導向作用，車及頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)起導向作用，鉆進時導軌承受反扭矩。鉆進時導軌承

25、受反扭矩。 3. 3.鉆桿上卸扣裝置鉆桿上卸扣裝置 鉆桿上卸扣裝置是鉆桿上卸扣裝置是頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，它主要由旋轉(zhuǎn)頭，鉆桿吊它主要由旋轉(zhuǎn)頭，鉆桿吊卡，液壓扭矩鉗，吊環(huán)聯(lián)卡，液壓扭矩鉗，吊環(huán)聯(lián)接器及吊環(huán)傾斜器組成，接器及吊環(huán)傾斜器組成，見圖見圖6-96-9，6-106-10，6-116-11，它可完成接立根，起下鉆它可完成接立根，起下鉆時上卸立根絲扣及翻開與時上卸立根絲扣及翻開與扣緊吊卡等操作?？劬o吊卡等操作。2.3.2 2.3.2 頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)特點頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)特點 和轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)鉆井方法相比，頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)旋和轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)鉆井方法相比，頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)鉆井具有以下特點轉(zhuǎn)鉆井

26、具有以下特點: : 1. 1.可顯著降低鉆井輔助時間，提高鉆井效率?？娠@著降低鉆井輔助時間，提高鉆井效率。 頂部驅(qū)動鉆井系統(tǒng)可實現(xiàn)立根鉆進，省去轉(zhuǎn)頂部驅(qū)動鉆井系統(tǒng)可實現(xiàn)立根鉆進，省去轉(zhuǎn)盤、方鉆桿、大鼠洞、防止了轉(zhuǎn)盤鉆井接單根時盤、方鉆桿、大鼠洞、防止了轉(zhuǎn)盤鉆井接單根時頻繁的常規(guī)操作，減少了三分之二的鉆柱連接時頻繁的常規(guī)操作，減少了三分之二的鉆柱連接時間。間。 2. 2.可防止或減少或易于排除卡鉆、埋鉆、井可防止或減少或易于排除卡鉆、埋鉆、井漏、井噴等井下事故，大大提高了鉆井的平安性。漏、井噴等井下事故，大大提高了鉆井的平安性。 由于頂部驅(qū)動鉆井系統(tǒng)可以充分循環(huán)泥漿，免除了由于頂部驅(qū)動鉆井系統(tǒng)可

27、以充分循環(huán)泥漿，免除了常規(guī)轉(zhuǎn)盤鉆三分之二左右的接換單根時停止泥漿循環(huán)的常規(guī)轉(zhuǎn)盤鉆三分之二左右的接換單根時停止泥漿循環(huán)的時間。在任何位置和時間均可以快速方便連接水龍頭、時間。在任何位置和時間均可以快速方便連接水龍頭、鉆井馬達與鉆柱，實現(xiàn)邊旋轉(zhuǎn)邊循環(huán)泥漿，邊起下。鉆井馬達與鉆柱，實現(xiàn)邊旋轉(zhuǎn)邊循環(huán)泥漿，邊起下。 所以不僅可以有效預防塌孔、壓差卡鉆、埋鉆所以不僅可以有效預防塌孔、壓差卡鉆、埋鉆( (如落如落物，沉沙卡鉆等物，沉沙卡鉆等) )等事故，而且一旦發(fā)生此類事故，可以等事故，而且一旦發(fā)生此類事故，可以迅速循環(huán)泥漿，進行壓井作業(yè)。這對于本錢高昂的海上迅速循環(huán)泥漿，進行壓井作業(yè)。這對于本錢高昂的海上

28、鉆井和陸地深井，超深井鉆井，有著特別重要的意義和鉆井和陸地深井，超深井鉆井，有著特別重要的意義和作用。作用。 3. 3.特別適合于鉆定向井、水平井，可顯著提高鉆機鉆定特別適合于鉆定向井、水平井，可顯著提高鉆機鉆定向井、水平井的能力和節(jié)約鉆井時間，降低鉆井本錢。向井、水平井的能力和節(jié)約鉆井時間，降低鉆井本錢。 由于鉆機的鉆井能力對于深井和超深井鉆機來說，主要取由于鉆機的鉆井能力對于深井和超深井鉆機來說，主要取決于絞車的提升能力。而常規(guī)鉆機在提鉆時不能實現(xiàn)倒劃眼，決于絞車的提升能力。而常規(guī)鉆機在提鉆時不能實現(xiàn)倒劃眼，在鉆斜井和水平井時，提鉆時鉆柱受到的阻力在鉆斜井和水平井時，提鉆時鉆柱受到的阻力(

29、 (滑動摩擦滑動摩擦) )特別特別大，而使其有效鉆井距離受到很大限制。頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)可以實大，而使其有效鉆井距離受到很大限制。頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)可以實現(xiàn)倒劃眼現(xiàn)倒劃眼( (即提鉆時旋轉(zhuǎn)鉆柱即提鉆時旋轉(zhuǎn)鉆柱) )，對于鉆大斜度井和水平井，可，對于鉆大斜度井和水平井，可以大大降低提鉆時的摩擦阻力以大大降低提鉆時的摩擦阻力“滾動摩擦滾動摩擦) )。從而成倍增。從而成倍增大鉆定向井的水平半徑大鉆定向井的水平半徑( (如如VARCOVARCO公司資料介紹公司資料介紹9000m9000m鉆探能力鉆探能力鉆機鉆定向井水平半徑可達鉆機鉆定向井水平半徑可達6000m)6000m)。 由于頂驅(qū)動鉆井系統(tǒng)以立根鉆進，在鉆定

30、向井時減少了測由于頂驅(qū)動鉆井系統(tǒng)以立根鉆進，在鉆定向井時減少了測量次數(shù)，容易控制井底馬達的造斜方位，節(jié)約了定向鉆井時間。量次數(shù)，容易控制井底馬達的造斜方位，節(jié)約了定向鉆井時間。 4. 4.頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)可連續(xù)取芯頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)可連續(xù)取芯27m27m，改善了取芯條件，提高了巖，改善了取芯條件，提高了巖芯質(zhì)量。芯質(zhì)量。 5. 5.具有理想長度的過鉆短節(jié)，進一步節(jié)約輔助時間和增加鉆井具有理想長度的過鉆短節(jié)，進一步節(jié)約輔助時間和增加鉆井施工的平安性。施工的平安性。 由于轉(zhuǎn)盤鉆井每次接單根時要把鉆具提高井底約由于轉(zhuǎn)盤鉆井每次接單根時要把鉆具提高井底約9m9m，以加接單，以加接單根。而頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)在主軸下部接

31、有理想長度根。而頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)在主軸下部接有理想長度( (如如2m)2m)的過鉆尺寸短的過鉆尺寸短節(jié)，加接立根時，一般鉆柱只需提高節(jié)，加接立根時，一般鉆柱只需提高3m3m左右，既節(jié)約了約三分之二左右，既節(jié)約了約三分之二的提高和下放時間，又因提離井底距小，減少了塌孔的可能性，使的提高和下放時間，又因提離井底距小，減少了塌孔的可能性，使鉆井施工更加平安。鉆井施工更加平安。 6. 6.鉆臺上無傳動部件，操作更加平安，減輕工人勞動強度，增鉆臺上無傳動部件，操作更加平安，減輕工人勞動強度，增加了操作平安性。加了操作平安性。 由于立根鉆進。防止了轉(zhuǎn)盤接單根時頻繁常規(guī)操作，減輕了工由于立根鉆進。防止了轉(zhuǎn)盤接單根時頻繁常規(guī)操作，減輕了工人勞動強度。同時鉆臺上除旋轉(zhuǎn)鉆柱外，取消了轉(zhuǎn)盤及其傳動裝置人勞動強度。同時鉆臺上除旋轉(zhuǎn)鉆柱外，取消了轉(zhuǎn)盤及其傳動裝置和方鉆桿等，使工人操作更加平安，減少了人身事故。和方鉆桿等，使工人操作更加平安，減少了人身事故。 2.3.3 2.3.3 頂驅(qū)裝置的開展頂驅(qū)裝置的開展 頂驅(qū)裝置是在近十年來得到了迅速的推廣應用，其開展頂驅(qū)裝置是在近十年來得到了迅速的推廣應用，其開展主要有以下特點主要有以下特點: : 1. 1.頂驅(qū)裝置向系列化，多樣化方向開展頂驅(qū)裝置向系列化，多樣化方向開展 初期的頂驅(qū)裝置用于海洋鉆井平臺初