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頂部驅(qū)動(dòng)鉆井工藝淺談
焦海林 2023/1/21 19:15:01
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利用鉆盤動(dòng)力而實(shí)現(xiàn)頂部驅(qū)動(dòng)的側(cè)部傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)和原理則有所不同，側(cè)部傳動(dòng)裝置主要組成包括一套傳遞轉(zhuǎn)盤動(dòng)力 至上部驅(qū)動(dòng)總成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)械式鉆桿操作裝置、上部驅(qū)動(dòng)總成和控制系統(tǒng)等。鉆機(jī)配備的轉(zhuǎn)盤通過(guò)動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)，將動(dòng)力傳遞到安裝在鉆臺(tái)和天車之間的驅(qū)動(dòng)軸上，驅(qū)動(dòng)軸井相應(yīng)的機(jī)構(gòu)與上部驅(qū)動(dòng)總成相連，上不去動(dòng)總成和遠(yuǎn)控安裝閥安裝在游動(dòng)滑車和水龍頭上，在鉆進(jìn)或起下鉆時(shí)，上部驅(qū)動(dòng)總成沿驅(qū)動(dòng)軸上下移動(dòng)，并將驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力傳遞給鉆桿，實(shí)現(xiàn)頂部驅(qū)動(dòng)鉆井。
三、頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝的性能特點(diǎn)
3.1 頂驅(qū)的性能特點(diǎn)
1、在鉆井過(guò)程中可在任意位置提起鉆具劃眼循環(huán)，清洗井眼，有效地避免卡
鉆等事故發(fā) 生。起下鉆過(guò)程中遇卡或遇阻可迅速使頂驅(qū)接上鉆具，循環(huán)泥漿進(jìn)行劃眼作業(yè)。
2、用立根鉆進(jìn)，減少2/3上卸扣工作量。
3、在下套管時(shí)，借助于吊環(huán)傾斜機(jī)構(gòu)抓取套管，在上扣時(shí)頂驅(qū)有扶正作用，可避免亂扣、 錯(cuò)扣，大大提高下套管速度。
4、在憋鉆時(shí)，可用剎車機(jī)構(gòu)剎住鉆具，慢慢釋放，防止鉆具迅速反彈，以防損壞鉆具或 脫扣。
5、在定向鉆進(jìn)中，可用剎車機(jī)構(gòu)剎住頂驅(qū)主軸，進(jìn)行定向造斜。
6、在井涌、井噴時(shí)，在井架內(nèi)任意高度可迅速關(guān)閉內(nèi)防噴器。
7、由于不使用轉(zhuǎn)盤，提高了井口操作時(shí)的安全性。
8、借助于傾斜臂和旋轉(zhuǎn)頭的作用，井口上卸扣作業(yè)和二層臺(tái)作業(yè)的體力勞動(dòng)強(qiáng)度大大減 輕。
9、在穩(wěn)斜段鉆進(jìn)時(shí)，可隨意提動(dòng)鉆具，避免巖屑沉積。
10、利用立根鉆進(jìn)，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)長(zhǎng)筒取芯達(dá)27米。
3.2 其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1、簡(jiǎn)便的安裝移運(yùn)性能。
2、具有較大的卸扣能力。
3、導(dǎo)軌安裝與拆卸檢修方便，具有互換性能。
4、頂驅(qū)體可通過(guò)過(guò)渡環(huán)直接與游車連接，減少整個(gè)裝置的工作高度。
5、液壓控制的旋轉(zhuǎn)頭裝置，可帶動(dòng)吊環(huán)傾斜機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)360º，并有級(jí)鎖緊。
6、高強(qiáng)度的齒輪減速傳動(dòng)。
7、鉆井和起下鉆采用不同的負(fù)荷通道，延長(zhǎng)主軸承的使用壽命。
8、背鉗采用四點(diǎn)浮動(dòng)夾持，提高了背鉗的夾持能力，減少了對(duì)鉆具的損傷。
9、采用液壓浮動(dòng)油缸平衡頂驅(qū)主體自重，可在上卸扣作業(yè)時(shí)保護(hù)鉆
接頭絲扣。
四、頂驅(qū)與鉆盤對(duì)比優(yōu)點(diǎn)
作為當(dāng)前最新的鉆井方式，有許多不同于方鉆桿鉆井的優(yōu)點(diǎn)。同以前的方法相比，頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置與鉆盤鉆井技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、縮短建經(jīng)周期
采用頂驅(qū)鉆井技術(shù)，可以節(jié)省鉆井時(shí)間11%或總是撿的8%，節(jié)約時(shí)間主要來(lái)自：
1）、采用接立柱鉆井方式，鉆柱連接次數(shù)可減少2/3；
2)、對(duì)于深度在300m以內(nèi)井段起下鉆其時(shí)間可減少30分鐘；
3)、每次洗井與擴(kuò)眼平均可節(jié)約30分鐘，因?yàn)轫旘?qū)鉆井可用整根單根進(jìn)行反向擴(kuò)眼；
4)、不需要接卸方鉆桿；
5)、對(duì)于叢式井，一般不需要接立根或卸單根；
6)、鉆定向井時(shí)，直接用接立根方式鉆井，可減少測(cè)量次數(shù)；
7)、減少鉆井事故而節(jié)約大量鉆井時(shí)間。
2、改善了鉆井工人的作業(yè)條件
頂部驅(qū)動(dòng)鉆井系統(tǒng)的自動(dòng)化程度較高，操作使用比較方便，降低了勞動(dòng)程度；取消了鉆盤等旋轉(zhuǎn)設(shè)備，改善了作業(yè)條件，提高了作業(yè)安全性。
3、減少了鉆井事故
頂驅(qū)系統(tǒng)在起下鉆時(shí)，均可進(jìn)行擴(kuò)孔倒劃眼等作業(yè)，此外，鉆桿旋轉(zhuǎn)可以大大減少巖石對(duì)鉆柱的阻力，這樣就能有效的避免粘卡，若鉆大斜度的延伸井要求鉆具在井中不斷地旋轉(zhuǎn)，泥漿不斷循環(huán)以防粘卡，頂部驅(qū)動(dòng)鉆井系統(tǒng)能很好地滿足這種技術(shù)要求，采用頂部驅(qū)動(dòng)鉆井技術(shù)，不論鉆進(jìn)或起下鉆作業(yè)中，在任何位置均可利用液控安全閥關(guān)閉鉆桿內(nèi)部通道。由于氣消了方鉆桿，防噴器可以在任何位置關(guān)閉，使鉆井系統(tǒng)的井控能力大大提高。
4、降低鉆井成本
費(fèi)用的節(jié)約主要來(lái)源于節(jié)約鉆井時(shí)間，減少鉆井事故及降低設(shè)備管材消耗，此外，頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)裝有可遙控的鉆桿內(nèi)防噴閥，有助于降低泥漿費(fèi)用，對(duì)遇難鉆的斜井，易鉆的直徑或斜井，以及大傾斜井，費(fèi)用節(jié)省就更可觀，一般地說(shuō)，鉆井成本越高節(jié)省的費(fèi)用就越多，如沙漠或海上鉆井，盡管頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)的初始投資較高，但與采用頂驅(qū)鉆井技術(shù)所帶來(lái)的效益相比還是非常值得的。
5、設(shè)備安全
頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置采用馬（未完，下一頁(yè)）
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