国外顶部驱动钻井系统的最新进展

文章介绍了美国Ｖａｒｃｏ 公司、Ｎａｔｉｏｎａｌ－ Ｏｉｌｗｅｌｌ 公司、Ｂｏｗｅｎ 公司、ＢＪ公司，加拿大Ｔｅｓｃｏ 公司、ＣＡＮＲＩＧ公司，挪威ＭＨ 公司，法国Ａｃｂ 公司顶部驱动近两年来的最新进展，以及各公司最新顶驱系列。指出最新进展的特点是开发了新产品，形成了顶部驱动系列，研究开发了ＡＣ变频电驱动顶驱。美国Ｖａｒｃｏ 公司形成了ＡＣ变频电驱动顶部驱动系列。提出了发展我国顶部驱动要形成系列和研制ＡＣ变频电驱动顶部驱动的建议。

顶部驱动钻井装置平衡系统的分析

石油钻机采用顶部驱动装置，为定向井、水平井和复杂地层钻井提供了有利条件。然而，顶部驱动装置的平衡系统是其不可缺少的组成部分。文中介绍了顶部驱动装置平衡系统的作用原理和结构；阐明了在陆地钻机上使用顶部驱动装置时，取消大钩的液压平衡系统的工作原理和设计计算方法。

顶部驱动钻井装置上卸扣机构概述

叙述了顶部驱动钻井装置几种上卸扣机构的特点以及相应回转头结构。自平衡式上卸扣机构在上卸扣时扭矩可自身平衡，回转头不随反扭矩，但结构复杂。背钳式上卸扣机构结构简单，但扭矩不能平衡，回转头在上卸扣时承受反扭矩，所以须锁紧，而在上卸扣机构不工作时，须松开，使回转头可自由转动。TESCO公司的顶依靠顶驱本体可以前移的特点，部分地解决了上卸扣的问题，不另设置上卸扣机构，所以简单，轻便。

我国顶部驱动钻井装置的现状与展望

由石油勘探开发科学研究院等单位设计、研制和生产的第一台６０００ｍ电驱动顶驱装置，在塔里木轮古１井试验成功，标志着中国成为世界上第五个能够生产顶驱装置的国家。这种装置的主要特点是采用直流电动机驱动，单层轨支撑结构、液压驱动的回转头和双向倾斜臂及机、电、液一体化控制技术。到１９９９年底，三种类型的国产顶驱装置的数量将占陆上顶叫数的四分之一，其销售价格仅为国外同类产品的６０％左右。

便移式顶部驱动装置可削减水平井的钻井成本

介绍经营者的水平井计划,租用顶部驱动装置在该计划中的优越性,以及它是如何安装和使用的。讨论了6口井的时间节约预测、顶部驱动装置能够降低成本的其它途径,以及改进操作等。

国内外石油钻井装备的发展现状

在对国内外石油装备资料进行广泛调研的基础上,详细介绍了国内外石油钻机发展的新趋势及交流变频调速电驱动石油钻机、液压钻机、快速移运钻机等新型石油钻机的性能及参数。介绍了国内外电驱动和液压驱动两大类型新型顶部驱动钻井装置、钻井泵等设备的最新发展现状及大功率三缸钻井泵、液压泵和六缸钻井泵等新型钻井泵的性能及参数。从国内外石油装备的发展现状看,石油装备正在向型式多样化、技术先进化、设计人性化趋势发展,据此提出了我国发展石油钻井装备的建议。

三种类型的3200m钻机井架抗扭特性分析

对在用的３２００ｍ钻机的塔型、Ａ型和Ｋ型井架抗扭特性进行了分析，以满足正在发展的顶驱钻机的需要。采用非线性计算方法对井架的杆件应力进行了计算。计算结果表明，承受压、扭联合载荷时，塔形井架的应力最低。与仅受压载荷相比，井架承受压扭联合载荷时，弦杆应力稍有增加，而非弦杆应力有较大的增加。加强局部井架杆件的承载能力，现有三种井架均可以满足顶驱钻井的需要。

DQ—30Y钻修两用顶驱装置结构仿真

文章介绍了一种能满足小井眼钻井、定向井、侧钻井及修井等作业的全液压驱动方式的钻修两用顶部驱动装置的结构特点、工作机理和结构仿真研究工作。在该装置的研制过程中 ,采用机械自动化设计软件 (Pro/engineer) ,通过建立各零部件的三维实体模型、结构装配、干涉检验、力学分析 ,实现了对DQ— 30Y钻修两用顶驱装置的结构仿真研究。找到了该装置在原零部件设计中和装配中存在的问题 ,及时修改设计方案 ,并将发现的问题和修改意见反馈到试制单位 ,从而缩短了该产品的研制周期 ,降低了研制成本 ,提高了该产品的可靠性和市场竞争能力。

国外顶驱AC变频驱动的应用与发展

阐述了电驱动石油钻井装备经历的AC－AC、DC－DC、AC－SCR－DC和AC变频驱动4个技术发展阶段，总结了AC变频驱动的优缺点，认为目前AC变频驱动是顶驱最先进的电驱动型式。列举了挪威、美国、加拿大等国一些公司AC变频驱动在顶驱上的应用实例。重点介绍了美国Varco公司TDS－9S型项驱结构与钻井性能、AC变频驱动的电动机结构与工作特性以及变频控制系统。研究与分析认为，AC变频驱动是电驱动项驱的发展方向，也是电驱动石油钻采装备的发展方向。

一种高扭矩钻具螺纹脂摩擦系数的试验研究

采用高摩擦系数的钻具螺纹脂 ,可提高钻具接头上卸扣扭矩 ,满足使用大负荷顶驱设备的要求 ,这是大位移井钻井的关键技术之一。文中采用传统的四球机法 ,对工投牌高扭矩钻具螺纹脂的摩擦系数进行了测试。结果表明 ,该方法可以用来修正钻柱上紧扭矩 ,高摩擦系数的工投牌钻具螺纹脂 ,能提高钻具上卸扣扭矩 ,满足高速钻井要求。

12000 m钻机顶驱用高压冲管盘根密封设计

随着钻井深度和钻井液压力的不断增大,对冲管盘根密封性能的要求逐渐提高,传统盘根密封已无法满足12000 m钻机顶驱的作业工况要求。综合分析盘根密封工作原理和失效原因,设计出适用于高压、大线速度工况下的盘根密封结构,并通过有限元分析进行验证。从所得MISES等效应力结果表明,新型盘根密封结构可满足12000 m钻机顶驱的技术要求。

接箍卡紧式顶驱下套管装置研制

内卡式顶驱下套管装置的卡瓦是插入套管内,通过卡紧套管本体的内壁来实现转矩传递,存在成本高、管理复杂、增加作业工作量等缺点。研制了接箍卡紧式顶驱下套管装置,通过卡紧套管接箍外壁来传递转矩,并采用弹性密封垫圈密封接箍的端面。该装置通过更换4种钳头,可进行114.3~508.0mm（4~20英寸）套管的下井作业,同时实现套管柱旋转、下压操作、泥浆循环,使井眼缩径、井壁坍塌、岩屑沉淀等问题得到及时排除,作业效率高。介绍了该装置的结构和工作原理。

电动顶驱赢得工业界广泛接受

顶部驱动系统，尤其是直流电驱动和交流电驱动顶驱系统不仅简化钻井操作，并且具有更高的可靠性和较低的维护要求。本文介绍几种电动顶驱系统的发展过程、工作原理和结构特点等，为操作者选购、租赁某种顶驱设备提供参考依据。

盘锦6家企业获省科技型中小企业创新资金支持

近日，在盘锦市科技局与有关企业共同努力下，盘锦市申报辽宁省中小企业创新资金工作取得显著成效，辽宁天意实业股份有限公司“DQ-70DB顶部驱动钻井装置设计及监控系统研究开发”项目、盘锦万维科技发展有限公司“石油开采超短半径径向水平井钻井完井艺技术”等6家科技型中小企业的创新项目得到省科技厅创新资金支持。