124965石油钻井顶驱技术手册
石油顶驱培训教材
近 20 年来，顶部驱动钻井装 TDS（TOP DRIVE SYSTEM）显著提高了钻井作业的能力 和效率。并已成为石油钻井行业的标准产品。目前在世界上不少国家的大、中型钻机上，将 它用于打中深井（井深 L= 2000～4500 m）、深井（井深 L=4500～6000 m）超深井（井深 L ＝6000～9000 m）的日益增多。该产品自 20 世纪 80 年代初开始研制，到现在已发展为最先 进的整体顶部驱动钻井装置 IDS （INTEGRATED TOP DRIVE SYSTEM）。全世界目前已有上 千台顶部驱动钻井装置在海上和陆地使用，充分显示了它的强大生命力。
却接近于一台 1100hp 的直流电动机。选用交流电机具有明显的特点：
它可靠性高，维护少，无污染、作业范围大，满扭矩负荷时可以达 1min，
而无电火花，安全性好，因此得到用户认可。还应看到，交流电动机既
可使用钻机自身的动力装置带动，又可使用 750 V 直流电源，或直接用工业网电驱动，这种
灵活性使得它使用范围宽广。
6500 或 7500
4000
2500
5000
电动机型式
GE752 并激 高扭矩 DC
电动机
GE752 串激式 并激高扭矩 DC 电动机
GE GEB-20A1 AC 电动机
RelinceElec tric 双 AC
电动机
RelinceElectric AC 电动机
RelinceElectric 双 AC 电动机
设计降低了顶部驱动钻井装置的维护和配件费用。 这里需要指出的
是，Varco BJ 公司在 1993 年之后，就不再开发直流驱动马达的顶部驱
动钻井装置，而是转向交流变频电驱动的顶部驱动钻井装置研制。以
石油钻井设备说明书
石油钻井设备说明书一、总述本说明书旨在详细介绍石油钻井设备的使用方法、工作原理以及维护要点。
请在使用前仔细阅读本手册，并按照说明进行操作，以确保设备的安全运行和有效使用。
二、设备概述1. 设备名称：石油钻井设备2. 设备型号：根据实际设备型号填写3. 设备用途：石油钻井设备主要用于石油勘探过程中的钻探作业，通过旋转钻杆、冲击钻头等方式将钻头送入地下岩石中进行钻探，以获取地下石油资源。
三、设备结构及工作原理（由于篇幅所限，以下为设备结构简介，详细内容请参照设备配套的结构图纸）1. 主机组成：a. 钻机底盘：提供设备的稳定支撑，并能够实现钻井设备的移动和定位功能。
b. 钻机塔架：用于支撑和固定钻机各个部分的钢结构装置。
c. 钻机悬臂：安装在钻机塔架上，使钻井设备能够进行起吊和悬挂作业。
d. 钻机转驱动系统：由电机、减速器和传动机构组成，提供转动能力，用于带动钻柱、钻头进行钻探单位的旋转。
e. 钻机输送系统：包括升降系统和旋转系统，用于将钻柱和钻头送入或吊出钻井井口。
f. 钻井液循环系统：用于清洗井下岩屑、冷却钻头，提供冷却润滑和提升钻头操作效果。
g. 电气控制系统：用于控制整个钻井设备的运行和各个部分的协调工作。
2. 工作原理：钻井设备在工作时，首先由电机提供动力，通过钻机转驱动系统将钻柱、钻头进行旋转；然后利用钻机输送系统将钻柱和钻头送入井下，通过旋转和推进的动作进行钻探；同时通过钻井液循环系统进行钻井液的供应和回收；最后由电气控制系统实现整个钻井设备的自动化控制和协调工作。
四、操作方法1. 检查设备a. 钻机底盘：检查底盘支撑结构是否稳固，检查移动和定位系统是否正常。
b. 钻机塔架：检查塔架的连接螺栓是否牢固。
c. 钻机悬臂：检查悬臂支撑结构是否完好，悬挂系统是否灵活。
d. 钻机转驱动系统：检查电机、减速器和传动机构的各个部分是否正常运转。
e. 钻机输送系统：检查升降系统和旋转系统的工作状态，确保正常运行。
顶部驱动钻井系统(1)
顶驱下钻时，可在数秒内接好钻柱，立刻划眼，从而减少 卡钻的危险。
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13
（三）顶驱的优点
4． 人员安全
顶驱可减少接单根次数2/3，从而降低了事故发生率。 接单根只需要打背钳。倾斜装置可以使吊环、吊卡向
前摆至鼠洞和猴台，大大减少了人员工作的危险程度，
用游车提起顶驱，把固定顶驱的. 第5节导轨与第4节导轨连接40
（一）顶驱的安装
连 接
4 、
5 节 导 轨
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41
（一）顶驱的安装
4、5节导轨.连接完毕
42
（一）顶驱的安装
安装完导 轨和顶驱主 机，然后将 变频房就位， 再安装电缆。
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（一）顶驱的拆卸
顶驱的拆卸，与安装的程序基本 相反。但应注意以下几点： 1.拆掉吊环后，顶驱主机要摆正位； 2.拆掉水龙带后，要释放中心管内的 泥浆； 3.及时断电。
A．润滑时间表
描述
润滑交流电机 润滑风机电机 润滑液压泵电机
润滑点数
4 4 2
冲数
5冲 3冲 3冲
频 率 油料品种
每3个月一次 每3个月一次 每3个月一次
电机黄油 电机黄油 电机黄油
B．推荐电机黄油：
CHEVRON公司生产的BLACK PEARL EP2（不允许替代）。
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（二）顶驱的维护保养
顶驱的润滑和保养
可能需要更频繁的润滑；耐磨补心，捆绑件，易生锈处以及异常工 况需要更频繁的润滑；请留意不可过度润滑部件。
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50
三、顶驱的操作
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51
(一) VARCO司钻控制台的操作说明
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顶驱操作手册
由于顶部驱动装置产品的不断改进，本手册个别内容可能与实际不一致。这些内容不会影响顾客对产品结构和性能的理解，也不会影响顾客的使用。
由于顶部驱动装置产品根据顾客的使用工况和特殊要求而进行个性化设计，故针对本产品的技术文件可能不适用于同型号的其他产品，在使用技术文件时应当核对产品型号和编号。对于随机文件中没有涉及的内容，以及安装、使用和维护中的其他问题，如果需要，欢迎您通过下列方式与我们联系：
BPM北京石油机械厂
地址:
北京市海淀区志新路41号
邮编:
100083
电话:
（010）62097490
（010）62097828
传真:
（010）62097613
E-mail:
Bpm. zhaojing@vip.
目 次
1
顶部驱动装置的使用，应当由具有相应资格和经验的人员进行。在操作前应当仔细阅读本手册以及相关技术文件。
14系统主电源断电半小时以上重新上电时，必须确认电气控制柜内无凝露！
15在潮湿环境下，当电气室温度低于外界环境温度时，禁止长期打开电气室仓门，否则可能会在电气设备上产生凝露！
2.2
在对设备及其液压系统操作之前，应当注意以下事项：
1应当仔细阅读《液压手册》，熟悉液压系统原理图；
2切断电气控制；
3使用系统中的泄荷阀，缓慢地泄掉系统压力，确认系统管路中没有压力；
注意（CautLeabharlann on）对可能导致人身或者设备伤害的提示。
警告（Warning）
对极易导致人身或者设备伤害的提示。
本手册中，文字加【】符号的，表示其为电气系统的操作元件，例如按钮、开关等。
顶驱培训资料
顶驱设备常见故障排除方法及维修实例
排除方法
针对不同的故障类型和原因，可以采用相应的排除方法。例如，对于电气故障，可以检查电源、控制电路和电 机等部分，更换损坏的元件或修复线路；对于液压故障，可以更换密封件、清洗液压油路、更换液压泵等；对 于机械故障，可以更换损坏的齿轮、轴承、轴等机械部件，修复或更换弯曲的轴。
顶驱设备故障的原因主要包括设备老化、磨损、腐蚀、 过载等因素，以及操作不当、维护不到位、环境恶劣等 外部条件的影响。例如，电气故障可能是由于电线老化 、接触不良、元件损坏等原因引起的；液压故障可能是 由于液压油污染、密封件磨损、油泵排量不足等原因引 起的；机械故障可能是由于轴承磨损、齿轮损坏、轴弯 曲等原因引起的。感谢您的观看T NhomakorabeaANKS
顶驱设备的日常维护保养建议
每日检查
每日检查顶驱设备的外观 、润滑情况和电线连接等 ，确保设备正常运转。
更换磨损部件
定期更换顶驱设备中的磨 损部件，如轴承、齿轮等 ，以保持设备的良好运转 状态。
记录运行数据
每日记录顶驱设备的运行 数据，如钻压、转速、进 尺等，以便及时发现问题 并进行处理。
顶驱设备的定期维护保养建议
在长时间不使用顶驱设备时，要定期启动设备并进行 检查，防止设备生锈和损坏。
要定期更换顶驱设备的液压油和滤清器，保持设备的 清洁和良好状态。
在使用过程中，要严格遵守操作规程，避免违规操作 对设备造成损坏。
04
顶驱设备常见故障及排除 方法
顶驱设备常见故障分类及原因分析
要点一
故障分类
要点二
原因分析
顶驱设备故障主要分为电气故障、液压故障和机械故障 三大类。其中，电气故障包括电源、控制电路和电机等 部分的故障；液压故障主要是油泵、油缸、密封件等部 分的故障；机械故障则包括齿轮、轴承、轴等机械部件 的故障。
钻井顶驱操作
VARCO-11SA顶驱操作山东克鲁斯刘吉仓操作面板：一、指示灯1.1、油压低（oil press loss）---润滑油压力1.2、电机过温（drill motor overtemp）1.3、风机失压（blower press loss）--冷却风机1.4、操作台失压（VDC press loss）1.5、驱动故障（drive fault）---变频器1.6、内井控防喷器（IBOP）1.7、刹车指示（brake on）二、旋钮2.1、上扣扭矩设定（make-up current limit）2.2、钻进扭矩设定（drill torque limit）2.3、手轮（throttle）---钻进速度设定1 2三、按钮3.1、报警复位、检测（alarm silence/check）3.2、背钳（torque wrench push & hold）3.3、吊环复位（link tilk float）四、旋钮开关4.1、旋转头旋转（pipe handle rotate）---三位自复位左转---left 右转---right4.2、调换倾斜（link tilt）---三位旋钮后倾---drill 前倾---tilt1 24.3、上卸扣旋钮（drill-spin-torque）钻进---drill旋扣---spin 18转3000ft.lb冲扣---torque 0—Max 自复位4.4、液压站控制（hydraulic power）手动---on自动---auto4.5、内井控防喷器（IBOP）开---open关---close4.6、刹车（brake）不刹车---off自动刹车---auto手动刹车---on4.7、正反转选择正转---forward停---off反转---reverse4.8 立柱上调（stand jump）钻进位置---drill立柱上跳位置----stand jump五、急停按钮急停---emergency stop六、显示仪表6.1、扭矩表---torque显示范围：0-60000Ft.lb表头：S x 10006.2、转速表---RPM显示范围：0---250rpm七、操作1、顶驱的启停2、液压站的启动3、刹车的使用4、上扣扭矩设定5、钻进扭矩设定6、内防喷器的操作7、吊环的操作8、旋转头的操作9、背钳的操作10、上扣的操作11、卸扣的操作12、钻进操作13、释放反扭矩14、操作注意事项7.1 顶驱的启停（准备工作主轴不动）a、启动reverse/rorward+ auto/onb、停止off + auto7.2 液压站的启动a、手动启动：on位置b、自动启动：auto + reverse/forward7.3 刹车的使用（静态制动扭矩30000Ft.lb）a、不刹车---off 刹车灯不亮b、自动刹车---auto 刹车灯刹车指示主轴转速为0时刹车，其他时候不刹车c、杀车---on 刹车灯常亮一直刹车7.4 上扣扭矩的设定刹车+顶驱正转+冲扣+上扣扭矩设定旋钮+ 看扭矩表brake on + forward + torque + make uplimit+ check torque7.5 钻进扭矩设定刹车+顶驱正转+转速+钻进扭矩设定旋钮+ 看扭矩表brake on + forward + throttle + drill torquelimit + check torquethrottle7.6 内防喷器的操作（IBOP）打开---open IBOP指示灯灭关闭---close IBOP指示灯亮•在进行IBOP关操作之前，首先要关掉泥浆泵，等待立管压力为0时，再进行关操作•当IBOP打开以后，再开启泥浆泵7.7 吊环的操作（link tilt）1、前倾---tilt 不保持2、后倾---drill 不保持3、保持---off 保持4、浮动---float 重力的作用下回到中位***有钻铤时，首先在浮动状态，就位钻铤，然后再倾斜7.8 旋转头的操作左转---left 顺时针旋转右转---right 逆时针旋转旋钮开关带自复位功能7.9 背钳的操作按住并保持—push & hold当按下该按钮以后，旋转头锁紧销动作，锁死旋转头，然后背钳夹紧；夹紧指示为IBOP的指示灯闪烁一次。
顶驱故障分析排除解决方法正文1
4.3.2
本体站通讯故障................................................................................................... 7
4.4 电机温度报警............................................................................................................ 10
4.7 整流单元报F009 故障............................................................................................... 14
4.8 逆变单元报F008 故障............................................................................................... 15
2.1 顶驱本体...................................................................................................................... 1
2.2 司钻操作台.................................................................................................................. 1
3.2.2
风机接触器吸合，没有风压信号....................................................................... 2
VACRO顶驱最新中文版手册样本
V V R R O O C C O O T T D D S S --1111S S A A 顶顶驱驱简简明明作作业业手手册册Compendious Operation Manual中油长城钻井有限责任公司顶驱事业部Greatwall Drilling Company .Ltd CNPC Top DriveDepartment关于本手册VARCO TDS-11SA顶驱是集机、电、液于一体的特殊钻井设备,结构复杂, 井场无替代品, 一旦出现故障, 势必影响钻机的作业, 甚至停工。
为了保证其正常工作, 避免误操作或使用不当导致设备故障和损坏, 特制定此手册。
本手册适用于项目管理人员、现场作业指导人员、现场操作人员阅读和执行。
本手册是关于VARCO TDS-11SA顶驱的一系列主要操作和不允许操作项目的提示性说明, 详细内容请查阅生产商提供的服务手册及相关技术资料。
如有疑问, 请咨询现场顶驱工程师。
使用本手册时, 请注意手册内下列术语的含义:注意——需要操作者注意的事项重要提示——如违反此提示, 可能导致设备发生故障本手册解释权归长城钻井有限责任公司顶驱事业部目录1.顶驱钻井的特点………………………………………………..2．顶驱与钻机的配套要求………………………………………..3.顶驱的主要参数…………………………………………………4.顶驱作业人员安全守则…..………………………………...5．顶驱安装注意事项……………………………………………….6．正常作业和操作钻进……………………………………………………………….定向钻进……..……………………………………………..接头上、卸扣…………………………………………………..起下钻………………………………………………………..7.顶驱维护、保养与检测……………………………………..8 特殊作业…………………………………………………………处理卡钻事故…………………………………………………下套管…………………………………………………………注水泥………………………………………………………..倒大绳………………………………………………………….8.顶驱长期贮存与起用……………………………………....10．使用顶驱时必须避免的操作………………………………….顶驱钻井特点和转盘、方钻杆旋转钻井相比, 顶驱钻井具有下述主要特点:1．系统可直接以立根( 27米) 钻进, 减少了三分之二的钻柱连接时间。