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一、Tesco公司頂驅發展的介紹

　　頂部驅動裝置從80年代初投入使用以來，大大改善了整個鉆井施工。但直到1992年，Tesco公司制造出第一臺陸地使用的輕便型液壓頂驅150HMI前，頂驅幾乎全是為海上鉆井平臺設計制造，并必須作為永久性設備安裝在井架上，從此適合于陸地井架的可拆卸頂驅開始得以發展。電動鉆機出現后，為了適應電動鉆機的發展，從1996年開始，Tesco公司采用美國Kaman　公司PA44型永磁同步電動機結合其多年的液壓頂驅設計技術，生產出了500ECI、650ECI和900ECI等多種電動頂驅，同年就銷售了9臺。Tesco公司從1992年研制出第一臺陸上頂驅開始，就首先推出了頂驅出租現場服務業務，通過總結現場經驗和不斷的技術改進，到2002年底，Tesco公司已經生產頂驅312臺，其中僅2002年一年，中石油就從Tesco公司購買了6臺頂驅。

　　二、Tesco頂驅的優點：

　　1、導軌與井架的連接固定，防止了導軌在立柱打鉆時的震動；

　　Tesco液壓頂驅的導軌固定機構，由固定在井架指梁上的F爪通過正反螺絲與導軌背筋上固定的耳板連接在一起，在不傳遞扭矩的情況下，把導軌和井架連接在一起，防止了由于頂驅在鉆進過程擺動帶動導軌震動，震動幅度過大，會損壞導軌，甚至發生危險。

　　2、不同長度的導軌隨意組合，可滿足各種井架高度；

　　Tesco液壓頂驅的導軌系統由一個18.5′的1″鋼絲繩、一個18.5′的反扭矩T字梁的安裝導軌、5個18.5′的標準導軌、一個10′的標準導軌和一個5′的標準導軌以及一個3.5′導向導軌組成。反扭矩梁的安裝導軌可以正反使用，鋼絲繩為導軌的頂部懸掛部分，可以隨意調節，這樣導軌就可以最大限度的滿足各種井架高度，方便安裝。而且標準導軌上的背筋可以在任何位置滿足導軌和井架指梁通過正反螺絲的固定。

　　3、絞車安全互鎖機構，防止了鉆具的損壞；

　　Tesco液壓頂驅獨有的絞車安全互鎖機構，在頂驅抓握器抓緊的情況下，鎖死絞車滾筒離合器，防止司鉆在抓握器抓住鉆具時上提鉆具，損壞鉆桿和保護接頭的絲扣，甚至出現更嚴重的事故。而安裝在司鉆剎把上的安全按鈕可以解除互鎖，為頂驅的操作提供了方便和安全保護。

　　4、可移動的抓握器方便了保護接頭的更換

　　Tesco液壓頂驅的抓握器能適合3 1/2″至9″外徑的鉆具接頭，其特殊的油路設計，可以使抓握器的夾持力最大達到620KN，滿足鉆具上卸扣的要求。最方便的是Tesco液壓頂驅的抓握器可以上下移動，最大位移可以達到29″，為安裝各種鉆具接頭提供了方便。通過頂驅上的一個針形閥，可以鎖死使抓握器移動的一個221/2″的液缸，這時抓握器只能移動61/2″，可以方便的抓在保護接頭和鉆桿接箍上，為在井架任意高度上卸鉆具和旋轉頂驅的管子處理機構的遙控控制提供了方便。抓握器的上下移動，減少了更換保護接頭和鉗牙的時間，而且適合于使用更長的保護接頭，為保護接頭的多次修扣、反復使用提供了可能。

5、獨特的水平位移機構；

　　Tesco液壓頂驅所獨有的頂驅水平位移機構，可以把頂驅整體推到小鼠洞的上方，對于需要鉆小鼠洞的井架來說，它可以等立好井架，裝好頂驅以后，利用頂驅來鉆小鼠洞，甚至可以根據甲方的要求，鉆出足以容納一根立柱的小鼠洞。在鉆進中，可以利用頂驅方便及時的在小鼠洞里接上單根或立柱，減少了井下事故的發生。如果鉆進時在小鼠洞里接單根，只需要不到2分鐘的時間就可以繼續鉆進。利用水平位移和頂驅的管子處理機構的任意旋轉，司鉆可以在小鼠洞里特殊的工具和井下總成。

　　6、安全閥控制，防止了對液缸的損壞；

　　Tesco液壓頂驅的吊環傾斜液壓回路和水平位移液壓回路中都裝有泄壓閥，這樣在起下鉆鋌和下套管時，就不用擔心由于吊卡負荷過大而壓壞液缸密封，壓彎活塞桿的情況的發生。

　　7、重量輕，特別適合陸地鉆機；

　　Tesco液壓頂驅的重量只有5.6噸左右，如此輕的頂驅，安裝和拆卸時特別方便，而且在使用中，相對于其它頂驅來講，減少了對游動系統鋼絲繩、滑輪、軸承和絞車剎車片等機件的磨損。

　　8、液壓驅動，防止了飛車現象；

　　Tesco液壓頂驅在使用中一旦發生憋鉆，由于泄壓較慢，在釋放鉆桿上的反扭矩時，只能慢慢倒轉，不可能發生飛車現象。而且設置為鉆桿上扣扭矩一半的反轉扭矩，允許憋鉆時倒轉鉆具，釋放反扭矩。

　　9、安裝、拆卸方便安全；

　　Tesco液壓頂驅的導軌雖然由螺栓連接，但它可以放入轉盤內連接，不需要使用吊籃，在鉆臺面就可以完成導軌的安裝和拆卸工作。Tesco液壓頂驅的液壓管線全部纏在其提供的滾筒上，安裝和拆卸時利用輔助泵就可以帶動滾筒轉動，很方便。如果不是初次安裝，12個小時內就頂驅可以完全裝好，8個小時就可以拆除。

　　三、頂驅在現場應用中的優勢：

　　頂部驅動裝置取代了轉盤帶動方鉆桿鉆井的鉆井技術，它從井架空間上部直接驅動鉆柱，沿井架上的專用導軌下送鉆具，完成鉆柱鉆進和泥漿循環，實現了立柱鉆井。在井架任何位置的可以上卸扣和劃眼以及倒劃眼的操作，都大大方便了鉆井施工。Tesco液壓頂驅在ZPEB908隊的使用中，表現了以下幾方面的優勢；

　　1、　立柱鉆井，節約了三分之二的接單根時間；

　　利用轉盤帶動方鉆桿鉆井時，受方鉆桿的限制，每鉆完9米左右就需要停泵接一個單根。而頂部驅動裝置實現了立柱鉆井，直接接上一根立柱就可以實現繼續鉆進，節約了三分之二的接單根時間．單根接成立柱可以在注水泥后候凝或者轉換泥漿等其它等待時間里完成。AN-NAQAH-NW-1井完井深度為4246米，共使用5″鉆桿131柱，以采用方鉆桿鉆井時接一個單根為8分鐘計算（從鉆頭離開井底到鉆頭再次下放到井底開始鉆進時計算），那么這口井為甲方MOL也門油氣公司在鉆井施工中節約了接單根時間35個小時。AN-NAQAH-NW-1井氣侵嚴重，停泵10分鐘以上再開泵循環，后效上來以后勢必發生井噴，立柱鉆井，減少了停泵時間和次數，為處理后效節約了時間，并減少了泥漿的流失。

　　2、　下鉆劃眼，不必再接方鉆桿；

　　在下鉆過程中，如果遇到砂橋和縮徑點，有了頂驅，就省去了接水龍頭和方鉆桿的準備時間，而且不需要把立柱甩成單根來劃眼，在井架的任意高度，都可以坐上卡瓦，接上頂驅，隨時開泵循環劃眼，節約了鉆井時間，減少了井下事故的發生。

　　3、　立柱倒劃眼。方便又及時；

　　頂部驅動裝置優于轉盤驅動的最大優勢就是方便及時的倒劃眼，在QUZAH-NORTH-1井中，鉆到1753米起鉆準備取芯，但是其到1600米左右的時候，由于井眼縮頸現象嚴重，無法正常起鉆，只能采取倒劃眼的方法，一直劃到1000米接進套管鞋的位置才易起鉆，近600米的倒劃眼，用了15個小時，平均45分鐘起一個立柱。可想而知，如果采用轉盤鉆井，那么卡鉆和斷鉆具可能性必將增大。不考慮倒劃眼的難度，僅將60多根單根從鉆臺上甩下去又接成立柱，這個工作量也不小。

　　4、　取芯容易；

　　ZPEB908為MOL打了兩口井，共取芯5次，由于使用了頂驅，轉速和扭矩很容易控制，使得5次取芯均為100%，受到了甲方的好評，而且取芯不需要更換單根，不需要重新排列鉆具，這使得使用頂驅的井隊職工都感受到了頂驅的優越性。

5、　節約鉆井成本；

　　由于頂部驅動裝置可以及時方便的處理井下事故，所以它允許鉆井過程中使用較少、較便宜的鉆井液和添加劑，這對占鉆井成本近25%的泥漿藥品來講，無疑節約了不少鉆井成本。AN-NAQAH-NW-1井施工中由于氣侵泥漿，為了壓井，泥漿比重從1.02提到了1.64，創下了中東地區的最高記錄。而正是由于有頂驅作保證，

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一、Tesco公司頂驅發展的介紹

　　頂部驅動裝置從80年代初投入使用以來，大大改善了整個鉆井施工。但直到1992年，Tesco公司制造出第一臺陸地使用的輕便型液壓頂驅150HMI前，頂驅幾乎全是為海上鉆井平臺設計制造，并必須作為永久性設備安裝在井架上，從此適合于陸地井架的可拆卸頂驅開始得以發展。電動鉆機出現后，為了適應電動鉆機的發展，從1996年開始，Tesco公司采用美國Kaman　公司PA44型永磁同步電動機結合其多年的液壓頂驅設計技術，生產出了500ECI、650ECI和900ECI等多種電動頂驅，同年就銷售了9臺。Tesco公司從1992年研制出第一臺陸上頂驅開始，就首先推出了頂驅出租現場服務業務，通過總結現場經驗和不斷的技術改進，到2002年底，Tesco公司已經生產頂驅312臺，其中僅2002年一年，中石油就從Tesco公司購買了6臺頂驅。

　　二、Tesco頂驅的優點：

　　1、導軌與井架的連接固定，防止了導軌在立柱打鉆時的震動；

　　Tesco液壓頂驅的導軌固定機構，由固定在井架指梁上的F爪通過正反螺絲與導軌背筋上固定的耳板連接在一起，在不傳遞扭矩的情況下，把導軌和井架連接在一起，防止了由于頂驅在鉆進過程擺動帶動導軌震動，震動幅度過大，會損壞導軌，甚至發生危險。

　　2、不同長度的導軌隨意組合，可滿足各種井架高度；

　　Tesco液壓頂驅的導軌系統由一個18.5′的1″鋼絲繩、一個18.5′的反扭矩T字梁的安裝導軌、5個18.5′的標準導軌、一個10′的標準導軌和一個5′的標準導軌以及一個3.5′導向導軌組成。反扭矩梁的安裝導軌可以正反使用，鋼絲繩為導軌的頂部懸掛部分，可以隨意調節，這樣導軌就可以最大限度的滿足各種井架高度，方便安裝。而且標準導軌上的背筋可以在任何位置滿足導軌和井架指梁通過正反螺絲的固定。

　　3、絞車安全互鎖機構，防止了鉆具的損壞；

　　Tesco液壓頂驅獨有的絞車安全互鎖機構，在頂驅抓握器抓緊的情況下，鎖死絞車滾筒離合器，防止司鉆在抓握器抓住鉆具時上提鉆具，損壞鉆桿和保護接頭的絲扣，甚至出現更嚴重的事故。而安裝在司鉆剎把上的安全按鈕可以解除互鎖，為頂驅的操作提供了方便和安全保護。

　　4、可移動的抓握器方便了保護接頭的更換

　　Tesco液壓頂驅的抓握器能適合3 1/2″至9″外徑的鉆具接頭，其特殊的油路設計，可以使抓握器的夾持力最大達到620KN，滿足鉆具上卸扣的要求。最方便的是Tesco液壓頂驅的抓握器可以上下移動，最大位移可以達到29″，為安裝各種鉆具接頭提供了方便。通過頂驅上的一個針形閥，可以鎖死使抓握器移動的一個221/2″的液缸，這時抓握器只能移動61/2″，可以方便的抓在保護接頭和鉆桿接箍上，為在井架任意高度上卸鉆具和旋轉頂驅的管子處理機構的遙控控制提供了方便。抓握器的上下移動，減少了更換保護接頭和鉗牙的時間，而且適合于使用更長的保護接頭，為保護接頭的多次修扣、反復使用提供了可能。

5、獨特的水平位移機構；

　　Tesco液壓頂驅所獨有的頂驅水平位移機構，可以把頂驅整體推到小鼠洞的上方，對于需要鉆小鼠洞的井架來說，它可以等立好井架，裝好頂驅以后，利用頂驅來鉆小鼠洞，甚至可以根據甲方的要求，鉆出足以容納一根立柱的小鼠洞。在鉆進中，可以利用頂驅方便及時的在小鼠洞里接上單根或立柱，減少了井下事故的發生。如果鉆進時在小鼠洞里接單根，只需要不到2分鐘的時間就可以繼續鉆進。利用水平位移和頂驅的管子處理機構的任意旋轉，司鉆可以在小鼠洞里特殊的工具和井下總成。

　　6、安全閥控制，防止了對液缸的損壞；

　　Tesco液壓頂驅的吊環傾斜液壓回路和水平位移液壓回路中都裝有泄壓閥，這樣在起下鉆鋌和下套管時，就不用擔心由于吊卡負荷過大而壓壞液缸密封，壓彎活塞桿的情況的發生。

　　7、重量輕，特別適合陸地鉆機；

　　Tesco液壓頂驅的重量只有5.6噸左右，如此輕的頂驅，安裝和拆卸時特別方便，而且在使用中，相對于其它頂驅來講，減少了對游動系統鋼絲繩、滑輪、軸承和絞車剎車片等機件的磨損。

　　8、液壓驅動，防止了飛車現象；

　　Tesco液壓頂驅在使用中一旦發生憋鉆，由于泄壓較慢，在釋放鉆桿上的反扭矩時，只能慢慢倒轉，不可能發生飛車現象。而且設置為鉆桿上扣扭矩一半的反轉扭矩，允許憋鉆時倒轉鉆具，釋放反扭矩。

　　9、安裝、拆卸方便安全；

　　Tesco液壓頂驅的導軌雖然由螺栓連接，但它可以放入轉盤內連接，不需要使用吊籃，在鉆臺面就可以完成導軌的安裝和拆卸工作。Tesco液壓頂驅的液壓管線全部纏在其提供的滾筒上，安裝和拆卸時利用輔助泵就可以帶動滾筒轉動，很方便。如果不是初次安裝，12個小時內就頂驅可以完全裝好，8個小時就可以拆除。

　　三、頂驅在現場應用中的優勢：

　　頂部驅動裝置取代了轉盤帶動方鉆桿鉆井的鉆井技術，它從井架空間上部直接驅動鉆柱，沿井架上的專用導軌下送鉆具，完成鉆柱鉆進和泥漿循環，實現了立柱鉆井。在井架任何位置的可以上卸扣和劃眼以及倒劃眼的操作，都大大方便了鉆井施工。Tesco液壓頂驅在ZPEB908隊的使用中，表現了以下幾方面的優勢；

　　1、　立柱鉆井，節約了三分之二的接單根時間；

　　利用轉盤帶動方鉆桿鉆井時，受方鉆桿的限制，每鉆完9米左右就需要停泵接一個單根。而頂部驅動裝置實現了立柱鉆井，直接接上一根立柱就可以實現繼續鉆進，節約了三分之二的接單根時間．單根接成立柱可以在注水泥后候凝或者轉換泥漿等其它等待時間里完成。AN-NAQAH-NW-1井完井深度為4246米，共使用5″鉆桿131柱，以采用方鉆桿鉆井時接一個單根為8分鐘計算（從鉆頭離開井底到鉆頭再次下放到井底開始鉆進時計算），那么這口井為甲方MOL也門油氣公司在鉆井施工中節約了接單根時間35個小時。AN-NAQAH-NW-1井氣侵嚴重，停泵10分鐘以上再開泵循環，后效上來以后勢必發生井噴，立柱鉆井，減少了停泵時間和次數，為處理后效節約了時間，并減少了泥漿的流失。

　　2、　下鉆劃眼，不必再接方鉆桿；

　　在下鉆過程中，如果遇到砂橋和縮徑點，有了頂驅，就省去了接水龍頭和方鉆桿的準備時間，而且不需要把立柱甩成單根來劃眼，在井架的任意高度，都可以坐上卡瓦，接上頂驅，隨時開泵循環劃眼，節約了鉆井時間，減少了井下事故的發生。

　　3、　立柱倒劃眼。方便又及時；

　　頂部驅動裝置優于轉盤驅動的最大優勢就是方便及時的倒劃眼，在QUZAH-NORTH-1井中，鉆到1753米起鉆準備取芯，但是其到1600米左右的時候，由于井眼縮頸現象嚴重，無法正常起鉆，只能采取倒劃眼的方法，一直劃到1000米接進套管鞋的位置才易起鉆，近600米的倒劃眼，用了15個小時，平均45分鐘起一個立柱。可想而知，如果采用轉盤鉆井，那么卡鉆和斷鉆具可能性必將增大。不考慮倒劃眼的難度，僅將60多根單根從鉆臺上甩下去又接成立柱，這個工作量也不小。

　　4、　取芯容易；

　　ZPEB908為MOL打了兩口井，共取芯5次，由于使用了頂驅，轉速和扭矩很容易控制，使得5次取芯均為100%，受到了甲方的好評，而且取芯不需要更換單根，不需要重新排列鉆具，這使得使用頂驅的井隊職工都感受到了頂驅的優越性。

5、　節約鉆井成本；

　　由于頂部驅動裝置可以及時方便的處理井下事故，所以它允許鉆井過程中使用較少、較便宜的鉆井液和添加劑，這對占鉆井成本近25%的泥漿藥品來講，無疑節約了不少鉆井成本。AN-NAQAH-NW-1井施工中由于氣侵泥漿，為了壓井，泥漿比重從1.02提到了1.64，創下了中東地區的最高記錄。而正是由于有頂驅作保證，