**部驅(qū)動鉆井系統(tǒng)

**部驅(qū)動鉆井系統(tǒng)是取代轉(zhuǎn)盤鉆進的新型石油鉆井系統(tǒng)，英文縮寫為tds(top driv-edrilingsystem)。**驅(qū)鉆井系統(tǒng)自20世紀(jì)80年代問世以來發(fā)展*，尤其在深井鉆機和海洋鉆機中獲得了廣泛應(yīng)用。**驅(qū)鉆井系統(tǒng)現(xiàn)在已發(fā)展到較**的一體化**部驅(qū)動鉆井系統(tǒng)，該系統(tǒng)顯著提高了鉆井作業(yè)的能力和效率，并已成為鉆井行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。通常，人們把配備了**驅(qū)鉆井系統(tǒng)的鉆機稱為**驅(qū)鉆機，考慮到**驅(qū)鉆井系統(tǒng)的主要功用是鉆井水龍頭和鉆井馬達功用的組合，故將其列為鉆機的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)設(shè)備。
1、**驅(qū)鉆井系統(tǒng)的特點
**驅(qū)鉆井系統(tǒng)是一套安裝于井架內(nèi)部空間，由游車懸持的**部驅(qū)動鉆井裝置。常規(guī)水龍頭與鉆井馬達相結(jié)合，并配備一種結(jié)構(gòu)新穎的鉆桿上卸扣裝置，從井架空間上部直接旋轉(zhuǎn)鉆柱，并沿井架內(nèi)**導(dǎo)軌向下送進，可完成旋轉(zhuǎn)鉆進、倒劃眼、循環(huán)鉆井液、接鉆桿(單根、立根)、下套管和上卸管柱絲扣等各種鉆井操作。與轉(zhuǎn)盤—方鉆桿旋轉(zhuǎn)鉆井法相比較，**驅(qū)鉆井系統(tǒng)具有以下主要特點：
(1)節(jié)省接單根時間
**部驅(qū)動鉆井裝置不使用方鉆桿，直接采用立根(28m)鉆進而不受方鉆桿長度限制，避免了鉆進9m左右接單根的麻煩，節(jié)省了近2／3的接單根時間，從而提高了鉆井效率。
(2)減少鉆井事故
起下鉆時，**部驅(qū)動鉆井裝置具有使用28m立柱倒劃眼的能力，可在不增加起鉆時間的前提下，順利地循環(huán)和旋轉(zhuǎn)將鉆具提出井眼。在定向鉆井過程中，可以大幅度地減少起鉆總時間。使用**部驅(qū)動鉆井裝置下鉆時，可在數(shù)秒內(nèi)接好鉆柱，立刻劃眼，從而減少了卡鉆的危險。系統(tǒng)具有遙控內(nèi)部防噴器，鉆進或起鉆中如有井涌跡象，可在數(shù)秒內(nèi)完成旋扣和緊扣，恢復(fù)循環(huán)，并安全可靠地控制鉆柱內(nèi)壓力。
(3)提高鉆定向井速度
**驅(qū)系統(tǒng)以28m立根鉆水平井、叢式井、斜井時，不僅節(jié)省鉆柱連接時間，而且減少了測量次數(shù)，*控制井底馬達的造斜方位，明顯提高了鉆井效率。
(4)減輕勞動強度
**驅(qū)系統(tǒng)配備了鉆桿上卸扣裝置，實現(xiàn)了鉆桿上卸扣操作機械化，接單根時只需要打背鉗，減少了接單根鉆井的頻繁常規(guī)操作，既節(jié)省時間，又大大減輕了操作工人的勞動強度，鉆桿上卸扣裝置總成上的傾斜裝置可以使吊環(huán)、吊卡向下擺至鼠洞，大大降低了人身事故的發(fā)生機率。
(5)設(shè)備安全
**部驅(qū)動鉆井裝置采用馬達旋轉(zhuǎn)上扣，上扣平穩(wěn)，并可從扭矩表上觀察上扣扭矩，避免上扣扭矩過盈或不足。鉆井較大扭矩的設(shè)定，使鉆井中出現(xiàn)蹩鉆扭矩**過設(shè)定范圍時馬達會自動停止旋轉(zhuǎn)，待調(diào)整鉆井參數(shù)后再正常鉆進，避免設(shè)備**負荷長時間運轉(zhuǎn)。
(6)提高取芯質(zhì)量
系統(tǒng)以28m立根進行取芯鉆進，改善了取芯條件，提高了取芯收獲率，減少了巖芯污染，提高了巖芯質(zhì)量。
2、**驅(qū)鉆井系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
**驅(qū)鉆井系統(tǒng)主要包括：鉆井馬達—水龍頭總成、鉆桿上下卸扣裝置、導(dǎo)軌—導(dǎo)向滑車總成、平衡系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和附屬設(shè)備等，如圖2-5所示。
2.1．鉆井馬達—水龍頭總成
(1)鉆井馬達 鉆井馬達是**驅(qū)鉆井系統(tǒng)的動力源，根據(jù)馬達的類型可將**驅(qū)分為液馬達**驅(qū)、ac—scr—dc**驅(qū)和ac-vf-ac變頻**驅(qū)。圖2-5所示為varco公司生產(chǎn)的tds—11sa型**驅(qū)系統(tǒng)(ac—scr—dc驅(qū)動)，馬達上裝有雙頭電樞軸和垂直止推軸承。氣剎車用于馬達的慣性剎車，承受鉆柱扭矩，并有利于定向鉆井的定向工作。氣剎車由一個遠控電磁閥控制，其氣源來自于鉆機氣控制系統(tǒng)。
(2)齒輪箱總成 tds—11sa型**部驅(qū)動鉆井裝置的單速變速箱主要由大齒齒輪、小齒齒輪、箱體、主軸和鉆井馬達等部件組成。變速箱是一個單速齒輪減速裝置，水龍頭主止推軸承裝在齒輪箱內(nèi)，主軸由主止椎軸承支撐，主軸通過一個錐形襯套連接大齒輪，并支撐鉆桿上卸扣裝置。通過3~4hp的馬達驅(qū)動潤滑油泵，潤滑油通過主止推軸承、上軸承，再經(jīng)齒輪間隙、水冷或風(fēng)冷的熱交換器連續(xù)循環(huán)，并對齒輪進行強制潤滑。油泵、油熱交換器和油濾清器安裝在傳動箱外殼上。
(3)整體水龍頭 水龍頭主止推軸承位于大齒圈上方的變速箱內(nèi)部。主軸的上部臺階座落在主止推軸承上，用以支承鉆柱的負荷。水龍頭密封總成裝在鉆井馬達上方，由標(biāo)準(zhǔn)沖管、組合盤根、聯(lián)管螺母組成。聯(lián)管螺母使密封總成作為一個整體運動，使水龍頭密封總成能夠承受42mpa的工作壓力。盤根盒為快速裝卸式，與普通水龍頭相同，只要松開上、下壓緊盤根帽，即可快速拆裝、更換沖管和盤根。
(4)鉆井馬達冷卻系統(tǒng) 鉆井馬達冷卻系統(tǒng)為風(fēng)冷，馬達的冷卻是借助于鼓風(fēng)機和空氣進氣管道來實現(xiàn)的，鼓風(fēng)機由一臺20hp、3450r／rain的防爆交流電動機驅(qū)動。
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