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一、Tesco公司頂驅(qū)發(fā)展的介紹

　　頂部驅(qū)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(qū)150HMI前，頂驅(qū)幾乎全是為海上鉆井平臺設(shè)計(jì)制造，并必須作為永久性設(shè)備安裝在井架上，從此適合于陸地井架的可拆卸頂驅(qū)開始得以發(fā)展。電動鉆機(jī)出現(xiàn)后，為了適應(yīng)電動鉆機(jī)的發(fā)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(jī)結(jié)合其多年的液壓頂驅(qū)設(shè)計(jì)技術(shù)，生產(chǎn)出了500ECI、650ECI和900ECI等多種電動頂驅(qū)，同年就銷售了9臺。Tesco公司從1992年研制出第一臺陸上頂驅(qū)開始，就首先推出了頂驅(qū)出租現(xiàn)場服務(wù)業(yè)務(wù)，通過總結(jié)現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)和不斷的技術(shù)改進(jìn)，到2002年底，Tesco公司已經(jīng)生產(chǎn)頂驅(qū)312臺，其中僅2002年一年，中石油就從Tesco公司購買了6臺頂驅(qū)。

　　二、Tesco頂驅(qū)的優(yōu)點(diǎn)：

　　1、導(dǎo)軌與井架的連接固定，防止了導(dǎo)軌在立柱打鉆時的震動；

　　Tesco液壓頂驅(qū)的導(dǎo)軌固定機(jī)構(gòu)，由固定在井架指梁上的F爪通過正反螺絲與導(dǎo)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(dǎo)軌和井架連接在一起，防止了由于頂驅(qū)在鉆進(jìn)過程擺動帶動導(dǎo)軌震動，震動幅度過大，會損壞導(dǎo)軌，甚至發(fā)生危險。

　　2、不同長度的導(dǎo)軌隨意組合，可滿足各種井架高度；

　　Tesco液壓頂驅(qū)的導(dǎo)軌系統(tǒng)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(dǎo)軌、5個18.5′的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌、一個10′的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌和一個5′的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌以及一個3.5′導(dǎo)向?qū)к壗M成。反扭矩梁的安裝導(dǎo)軌可以正反使用，鋼絲繩為導(dǎo)軌的頂部懸掛部分，可以隨意調(diào)節(jié)，這樣導(dǎo)軌就可以最大限度的滿足各種井架高度，方便安裝。而且標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌上的背筋可以在任何位置滿足導(dǎo)軌和井架指梁通過正反螺絲的固定。

　　3、絞車安全互鎖機(jī)構(gòu)，防止了鉆具的損壞；

　　Tesco液壓頂驅(qū)獨(dú)有的絞車安全互鎖機(jī)構(gòu)，在頂驅(qū)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(hù)接頭的絲扣，甚至出現(xiàn)更嚴(yán)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(qū)的操作提供了方便和安全保護(hù)。

　　4、可移動的抓握器方便了保護(hù)接頭的更換

　　Tesco液壓頂驅(qū)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(shè)計(jì)，可以使抓握器的夾持力最大達(dá)到620KN，滿足鉆具上卸扣的要求。最方便的是Tesco液壓頂驅(qū)的抓握器可以上下移動，最大位移可以達(dá)到29″，為安裝各種鉆具接頭提供了方便。通過頂驅(qū)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(hù)接頭和鉆桿接箍上，為在井架任意高度上卸鉆具和旋轉(zhuǎn)頂驅(qū)的管子處理機(jī)構(gòu)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(hù)接頭和鉗牙的時間，而且適合于使用更長的保護(hù)接頭，為保護(hù)接頭的多次修扣、反復(fù)使用提供了可能。

5、獨(dú)特的水平位移機(jī)構(gòu)；

　　Tesco液壓頂驅(qū)所獨(dú)有的頂驅(qū)水平位移機(jī)構(gòu)，可以把頂驅(qū)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(qū)以后，利用頂驅(qū)來鉆小鼠洞，甚至可以根據(jù)甲方的要求，鉆出足以容納一根立柱的小鼠洞。在鉆進(jìn)中，可以利用頂驅(qū)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(fā)生。如果鉆進(jìn)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(xù)鉆進(jìn)。利用水平位移和頂驅(qū)的管子處理機(jī)構(gòu)的任意旋轉(zhuǎn)，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(qū)的吊環(huán)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(dān)心由于吊卡負(fù)荷過大而壓壞液缸密封，壓彎活塞桿的情況的發(fā)生。

　　7、重量輕，特別適合陸地鉆機(jī)；

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

　　8、液壓驅(qū)動，防止了飛車現(xiàn)象；

　　Tesco液壓頂驅(qū)在使用中一旦發(fā)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(zhuǎn)，不可能發(fā)生飛車現(xiàn)象。而且設(shè)置為鉆桿上扣扭矩一半的反轉(zhuǎn)扭矩，允許憋鉆時倒轉(zhuǎn)鉆具，釋放反扭矩。

　　9、安裝、拆卸方便安全；

　　Tesco液壓頂驅(qū)的導(dǎo)軌雖然由螺栓連接，但它可以放入轉(zhuǎn)盤內(nèi)連接，不需要使用吊籃，在鉆臺面就可以完成導(dǎo)軌的安裝和拆卸工作。Tesco液壓頂驅(qū)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(zhuǎn)動，很方便。如果不是初次安裝，12個小時內(nèi)就頂驅(qū)可以完全裝好，8個小時就可以拆除。

　　三、頂驅(qū)在現(xiàn)場應(yīng)用中的優(yōu)勢：

　　頂部驅(qū)動裝置取代了轉(zhuǎn)盤帶動方鉆桿鉆井的鉆井技術(shù)，它從井架空間上部直接驅(qū)動鉆柱，沿井架上的專用導(dǎo)軌下送鉆具，完成鉆柱鉆進(jìn)和泥漿循環(huán)，實(shí)現(xiàn)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(qū)在ZPEB908隊(duì)的使用中，表現(xiàn)了以下幾方面的優(yōu)勢；

　　1、　立柱鉆井，節(jié)約了三分之二的接單根時間；

　　利用轉(zhuǎn)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(qū)動裝置實(shí)現(xiàn)了立柱鉆井，直接接上一根立柱就可以實(shí)現(xiàn)繼續(xù)鉆進(jìn)，節(jié)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(zhuǎn)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(jì)算（從鉆頭離開井底到鉆頭再次下放到井底開始鉆進(jìn)時計(jì)算），那么這口井為甲方MOL也門油氣公司在鉆井施工中節(jié)約了接單根時間35個小時。AN-NAQAH-NW-1井氣侵嚴(yán)重，停泵10分鐘以上再開泵循環(huán)，后效上來以后勢必發(fā)生井噴，立柱鉆井，減少了停泵時間和次數(shù)，為處理后效節(jié)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(diǎn)，有了頂驅(qū)，就省去了接水龍頭和方鉆桿的準(zhǔn)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(qū)，隨時開泵循環(huán)劃眼，節(jié)約了鉆井時間，減少了井下事故的發(fā)生。

　　3、　立柱倒劃眼。方便又及時；

　　頂部驅(qū)動裝置優(yōu)于轉(zhuǎn)盤驅(qū)動的最大優(yōu)勢就是方便及時的倒劃眼，在QUZAH-NORTH-1井中，鉆到1753米起鉆準(zhǔn)備取芯，但是其到1600米左右的時候，由于井眼縮頸現(xiàn)象嚴(yán)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(jìn)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(zhuǎn)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(qū)，轉(zhuǎn)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(qū)的井隊(duì)職工都感受到了頂驅(qū)的優(yōu)越性。

5、　節(jié)約鉆井成本；

　　由于頂部驅(qū)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(jié)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(chuàng)下了中東地區(qū)的最高記錄。而正是由于有頂驅(qū)作保證，

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一、Tesco公司頂驅(qū)發(fā)展的介紹

　　頂部驅(qū)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(qū)150HMI前，頂驅(qū)幾乎全是為海上鉆井平臺設(shè)計(jì)制造，并必須作為永久性設(shè)備安裝在井架上，從此適合于陸地井架的可拆卸頂驅(qū)開始得以發(fā)展。電動鉆機(jī)出現(xiàn)后，為了適應(yīng)電動鉆機(jī)的發(fā)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(jī)結(jié)合其多年的液壓頂驅(qū)設(shè)計(jì)技術(shù)，生產(chǎn)出了500ECI、650ECI和900ECI等多種電動頂驅(qū)，同年就銷售了9臺。Tesco公司從1992年研制出第一臺陸上頂驅(qū)開始，就首先推出了頂驅(qū)出租現(xiàn)場服務(wù)業(yè)務(wù)，通過總結(jié)現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)和不斷的技術(shù)改進(jìn)，到2002年底，Tesco公司已經(jīng)生產(chǎn)頂驅(qū)312臺，其中僅2002年一年，中石油就從Tesco公司購買了6臺頂驅(qū)。

　　二、Tesco頂驅(qū)的優(yōu)點(diǎn)：

　　1、導(dǎo)軌與井架的連接固定，防止了導(dǎo)軌在立柱打鉆時的震動；

　　Tesco液壓頂驅(qū)的導(dǎo)軌固定機(jī)構(gòu)，由固定在井架指梁上的F爪通過正反螺絲與導(dǎo)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(dǎo)軌和井架連接在一起，防止了由于頂驅(qū)在鉆進(jìn)過程擺動帶動導(dǎo)軌震動，震動幅度過大，會損壞導(dǎo)軌，甚至發(fā)生危險。

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　　Tesco液壓頂驅(qū)的導(dǎo)軌系統(tǒng)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(dǎo)軌、5個18.5′的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌、一個10′的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌和一個5′的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌以及一個3.5′導(dǎo)向?qū)к壗M成。反扭矩梁的安裝導(dǎo)軌可以正反使用，鋼絲繩為導(dǎo)軌的頂部懸掛部分，可以隨意調(diào)節(jié)，這樣導(dǎo)軌就可以最大限度的滿足各種井架高度，方便安裝。而且標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌上的背筋可以在任何位置滿足導(dǎo)軌和井架指梁通過正反螺絲的固定。

　　3、絞車安全互鎖機(jī)構(gòu)，防止了鉆具的損壞；

　　Tesco液壓頂驅(qū)獨(dú)有的絞車安全互鎖機(jī)構(gòu)，在頂驅(qū)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(hù)接頭的絲扣，甚至出現(xiàn)更嚴(yán)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(qū)的操作提供了方便和安全保護(hù)。

　　4、可移動的抓握器方便了保護(hù)接頭的更換

　　Tesco液壓頂驅(qū)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(shè)計(jì)，可以使抓握器的夾持力最大達(dá)到620KN，滿足鉆具上卸扣的要求。最方便的是Tesco液壓頂驅(qū)的抓握器可以上下移動，最大位移可以達(dá)到29″，為安裝各種鉆具接頭提供了方便。通過頂驅(qū)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(hù)接頭和鉆桿接箍上，為在井架任意高度上卸鉆具和旋轉(zhuǎn)頂驅(qū)的管子處理機(jī)構(gòu)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(hù)接頭和鉗牙的時間，而且適合于使用更長的保護(hù)接頭，為保護(hù)接頭的多次修扣、反復(fù)使用提供了可能。

5、獨(dú)特的水平位移機(jī)構(gòu)；

　　Tesco液壓頂驅(qū)所獨(dú)有的頂驅(qū)水平位移機(jī)構(gòu)，可以把頂驅(qū)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(qū)以后，利用頂驅(qū)來鉆小鼠洞，甚至可以根據(jù)甲方的要求，鉆出足以容納一根立柱的小鼠洞。在鉆進(jìn)中，可以利用頂驅(qū)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(fā)生。如果鉆進(jìn)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(xù)鉆進(jìn)。利用水平位移和頂驅(qū)的管子處理機(jī)構(gòu)的任意旋轉(zhuǎn)，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(qū)的吊環(huán)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(dān)心由于吊卡負(fù)荷過大而壓壞液缸密封，壓彎活塞桿的情況的發(fā)生。

　　7、重量輕，特別適合陸地鉆機(jī)；

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

　　8、液壓驅(qū)動，防止了飛車現(xiàn)象；

　　Tesco液壓頂驅(qū)在使用中一旦發(fā)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(zhuǎn)，不可能發(fā)生飛車現(xiàn)象。而且設(shè)置為鉆桿上扣扭矩一半的反轉(zhuǎn)扭矩，允許憋鉆時倒轉(zhuǎn)鉆具，釋放反扭矩。

　　9、安裝、拆卸方便安全；

　　Tesco液壓頂驅(qū)的導(dǎo)軌雖然由螺栓連接，但它可以放入轉(zhuǎn)盤內(nèi)連接，不需要使用吊籃，在鉆臺面就可以完成導(dǎo)軌的安裝和拆卸工作。Tesco液壓頂驅(qū)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(zhuǎn)動，很方便。如果不是初次安裝，12個小時內(nèi)就頂驅(qū)可以完全裝好，8個小時就可以拆除。

　　三、頂驅(qū)在現(xiàn)場應(yīng)用中的優(yōu)勢：

　　頂部驅(qū)動裝置取代了轉(zhuǎn)盤帶動方鉆桿鉆井的鉆井技術(shù)，它從井架空間上部直接驅(qū)動鉆柱，沿井架上的專用導(dǎo)軌下送鉆具，完成鉆柱鉆進(jìn)和泥漿循環(huán)，實(shí)現(xiàn)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(qū)在ZPEB908隊(duì)的使用中，表現(xiàn)了以下幾方面的優(yōu)勢；

　　1、　立柱鉆井，節(jié)約了三分之二的接單根時間；

　　利用轉(zhuǎn)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(qū)動裝置實(shí)現(xiàn)了立柱鉆井，直接接上一根立柱就可以實(shí)現(xiàn)繼續(xù)鉆進(jìn)，節(jié)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(zhuǎn)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(jì)算（從鉆頭離開井底到鉆頭再次下放到井底開始鉆進(jìn)時計(jì)算），那么這口井為甲方MOL也門油氣公司在鉆井施工中節(jié)約了接單根時間35個小時。AN-NAQAH-NW-1井氣侵嚴(yán)重，停泵10分鐘以上再開泵循環(huán)，后效上來以后勢必發(fā)生井噴，立柱鉆井，減少了停泵時間和次數(shù)，為處理后效節(jié)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(diǎn)，有了頂驅(qū)，就省去了接水龍頭和方鉆桿的準(zhǔn)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(qū)，隨時開泵循環(huán)劃眼，節(jié)約了鉆井時間，減少了井下事故的發(fā)生。

　　3、　立柱倒劃眼。方便又及時；

　　頂部驅(qū)動裝置優(yōu)于轉(zhuǎn)盤驅(qū)動的最大優(yōu)勢就是方便及時的倒劃眼，在QUZAH-NORTH-1井中，鉆到1753米起鉆準(zhǔn)備取芯，但是其到1600米左右的時候，由于井眼縮頸現(xiàn)象嚴(yán)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(jìn)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(zhuǎn)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(qū)，轉(zhuǎn)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(qū)的井隊(duì)職工都感受到了頂驅(qū)的優(yōu)越性。

5、　節(jié)約鉆井成本；

　　由于頂部驅(qū)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(jié)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(chuàng)下了中東地區(qū)的最高記錄。而正是由于有頂驅(qū)作保證，