文档介绍：毕
业
设
计
姓名: 杨青
课题: 顶驱钻机的构设计
指导教师: 饶美丽
专业: 机电一体化
日期: 2010年11月19日
顶驱钻井的结构设计
摘要
20多年来世界上蓬勃发展的顶部驱动钻井装置,实现了钻机现代化的历史跨越。介绍了顶部驱动钻机的中提技术,描述了顶部驱动的结构和功能。对其主要的技术参数,结构和工作性能等做出了详细的介绍。致命了它在钻井,修井方面的广阔应用前景。
关键词:钻井,钻机,顶部驱动,原理,结构
TOP DRIVE RIG STRUCTUREDESIGING
ABSTRACR
For more than 20 years of world booming top drive drilling rig device, have realized modernization a historical leap. Introduces top drive rig advice, describes the top drive technology of structure and function. Its main technical parameters, structure and working performance and so make were introduced in detail. Deadly it up on the drilling and workover aspects, broad application prospect.
KEY WORDS: Drilling, the drill, top drive, principle, structure
前言
近20年来,世界上发展起来的顶部驱动钻井转转显著提高了组阿宁作业能力和效率,并已经成为石油钻井行业的标准产品。目前在世界上不少国家的上千台大,中型钻机上,将它用于钻中深井(2000-4500M),深井(4500-6000M),超深井(6000-9000M)的日益增多。该产品自80年代初开始研制,值到现在已发展到最先进的整体顶部驱动钻井装置,英文简写为IDS(INTRGRATED TOP DRIVE DRILLING SYSTEM),显示出它强大的生命力。
从世界钻井机械的发展趋势来看,为适应钻井自动化的进一步需求,顶驱钻井装置和井下钻头加压装置,将成为21世界世界钻井机械发展的主要方向。据悉,目前我国赴国外工作的钻井队,如果钻机未安装顶驱装置,工程投标将不予中标。可见顶驱装置已到了非用不可的地步。自1981年12月美国研制的顶部驱动系统投入使用以来,顶驱逐渐被世界各国石油钻井所采用。目前,浅海上的钻井船或平台,几乎全部装备了顶驱,陆地石油钻机也越开越多地使用了顶驱。
1 顶驱装置的发展历程
什么事顶驱钻井装置
顶驱钻井装置是美国,法国,挪威近20多年来相继研制成功,正在推广应用的一种顶部驱动钻井系统。它可以从井架空间上不直接旋转钻柱,并沿井架内专用导轨向下送进,弯沉钻柱旋转钻进,循环钻井液,接力跟,上卸扣和倒划眼等多种钻井操作。如图1所示。该装置主要由3部分组成,导向滑车总成,水龙头,井钻马达总成和钻杆上卸扣装置总成。
该系统是当前钻井设备自动化发展更新的突出阶段成果之一。实践表明,该系统可节省钻井时间20%-25%,并可预防卡钻事故的发生,用于钻斜井,高难度定向井时经济效果尤其显著。
图1
较顿钻是历史的飞跃。据统计!美国63%的石油井用旋转钻井法钻成!转盘钻井方式下立下功劳,但在转盘钻井历史上,它有2个突出的矛盾未能得到解决。其一,由于起下钻中不能及时循环旋转,遇上复杂地层,或是岩屑沉积,往往造成卡钻。卡钻成了长期困扰钻井工人的问题。我国近千台钻机,每年因卡钻造成的损失难以数计。其二,由于常规钻井在钻进中依靠转盘推动方钻杆旋转送进,方钻杆的长度限制了钻进深度,每次只能接单根,所以费工效率低,劳动强度大。而顶部驱动则是把钻机动力部分由下边的转盘移到上部水龙头处,直接驱动钻具旋转钻进。由于取消了方钻杆,无论在钻进中,还是起下钻时,旋转钻具的动力以及循
环井眼的泥浆始终可与钻具联接在一起。因而,由各种原因引起的遇卡,遇阻事故均可以得到及时有效的处理。同时,可以进行立根钻进,大大提高了钻速,平均提高钻井时效25%左右。国外自1982年首台顶驱成功地钻了1口井斜32°,井深2198m的定向井之后!迅速发展。不仅在海洋及深井,定向井中采用。,挪威扩展到法国,加拿大等 4国 ,