**部驅動鉆井系統

**部驅動鉆井系統是取代轉盤鉆進的新型石油鉆井系統，英文縮寫為tds(top driv-edrilingsystem)。**驅鉆井系統自20世紀80年代問世以來發展*，尤其在深井鉆機和海洋鉆機中獲得了廣泛應用。**驅鉆井系統現在已發展到較**的一體化**部驅動鉆井系統，該系統顯著提高了鉆井作業的能力和效率，并已成為鉆井行業的標準產品。通常，人們把配備了**驅鉆井系統的鉆機稱為**驅鉆機，考慮到**驅鉆井系統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系統設備。
1、**驅鉆井系統的特點
**驅鉆井系統是一套安裝于井架內部空間，由游車懸持的**部驅動鉆井裝置。常規水龍頭與鉆井馬達相結合，并配備一種結構新穎的鉆桿上卸扣裝置，從井架空間上部直接旋轉鉆柱，并沿井架內**導軌向下送進，可完成旋轉鉆進、倒劃眼、循環鉆井液、接鉆桿(單根、立根)、下套管和上卸管柱絲扣等各種鉆井操作。與轉盤—方鉆桿旋轉鉆井法相比較，**驅鉆井系統具有以下主要特點：
(1)節省接單根時間
**部驅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，順利地循環和旋轉將鉆具提出井眼。在定向鉆井過程中，可以大幅度地減少起鉆總時間。使用**部驅動鉆井裝置下鉆時，可在數秒內接好鉆柱，立刻劃眼，從而減少了卡鉆的危險。系統具有遙控內部防噴器，鉆進或起鉆中如有井涌跡象，可在數秒內完成旋扣和緊扣，恢復循環，并安全可靠地控制鉆柱內壓力。
(3)提高鉆定向井速度
**驅系統以28m立根鉆水平井、叢式井、斜井時，不僅節省鉆柱連接時間，而且減少了測量次數，*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
**驅系統配備了鉆桿上卸扣裝置，實現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操作，既節省時間，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、吊卡向下擺至鼠洞，大大降低了人身事故的發生機率。
(5)設備安全
**部驅動鉆井裝置采用馬達旋轉上扣，上扣平穩，并可從扭矩表上觀察上扣扭矩，避免上扣扭矩過盈或不足。鉆井較大扭矩的設定，使鉆井中出現蹩鉆扭矩**過設定范圍時馬達會自動停止旋轉，待調整鉆井參數后再正常鉆進，避免設備**負荷長時間運轉。
(6)提高取芯質量
系統以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，提高了巖芯質量。
2、**驅鉆井系統的結構
**驅鉆井系統主要包括：鉆井馬達—水龍頭總成、鉆桿上下卸扣裝置、導軌—導向滑車總成、平衡系統、冷卻系統、控制系統和附屬設備等，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**驅鉆井系統的動力源，根據馬達的類型可將**驅分為液馬達**驅、ac—scr—dc**驅和ac-vf-ac變頻**驅。圖2-5所示為varco公司生產的tds—11sa型**驅系統(ac—scr—dc驅動)，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。
(2)齒輪箱總成 tds—11sa型**部驅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，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的馬達驅動潤滑油泵，潤滑油通過主止推軸承、上軸承，再經齒輪間隙、水冷或風冷的熱交換器連續循環，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，由標準沖管、組合盤根、聯管螺母組成。聯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 鉆井馬達冷卻系統為風冷，馬達的冷卻是借助于鼓風機和空氣進氣管道來實現的，鼓風機由一臺20hp、3450r／rain的防爆交流電動機驅動。
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