顶驱钻井平台毕业设计
4500kN变频直驱顶部驱动钻井装置设计
4500kN变频直驱顶部驱动钻井装置设计摘要：顶部驱动钻井装置是一种相对较为先进的钻井设备，它通过顶部的电机和传动装置来驱动钻杆的旋转和上下移动。
相比于传统的钻井设备，顶部驱动钻井装置能够在钻井过程中实现更加高效的操作，以及更加精确的控制。
这种装置在实际应用中也得到了广泛的验证，证明其应用效果非常良好。
基于此，本文主要针对4500KN变频直驱顶部驱动钻井装置展开设计。
关键词：4500KN；直驱顶部驱动钻井装置；结构；设计引言：在井架的上方装有一台顶驱动的钻机（下文称顶驱），它能沿着轨道的升降运动，实现钻杆的转动，钻井液的循环，以及立根的接接；适用于各种钻孔操作，如上卸扣，倒划等。
该装置替代了常规的圆台方钻组合，大大降低了钻柱卡钻、卡钻等复杂工况，大大提升了钻井工作效率。
顶驱油是目前国际上最先进的油气勘探技术，在深井、水平井、大斜度井等复杂油气井上具有很高的技术优势。
在石油地质条件日益严酷、复杂、复杂的情况下，顶驱技术已经逐渐成为深井、超深井以及一些特殊技术井的标准技术。
1典型顶部驱动钻井装置功能特点目前我国石油钻井所应用的典型顶驱钻井装置有TDS—11SA、TDT500ECI和DQ70BS等。
这些不同型号的装置在功能上各有优劣，但它们在以下方面有一系列共同的优点。
首先，采用整立柱钻杆钻进的方式工作，节约了接单根时间、操作步骤和工人劳动作业强度，提高了钻井效率和井口作业的安全性。
传统的钻井方式需要手动添加钻杆，而使用顶驱钻井装置可以自动完成这个过程。
这不仅提高了施工效率，还可以避免因人为操作错误引起的安全事故[1]。
其次，利用顶驱钻井系统能够实现在任意高度循环钻井液或旋转钻具，更有利于划眼下钻以及倒划眼起钻。
这可以避免井下事故，节约了钻井施工成本，提高了作业效率。
顶驱钻井系统可以根据需要调整钻杆的高度，使得钻井液和旋转钻具在井下得到更好的流动和旋转，从而提高钻井效率。
2 4500KN直驱顶部驱动钻井装置设计要求2.1设计标准直驱顶驱是一种广泛应用于石油钻井和采油提升设备的驱动装置。
顶部驱动钻井装置在海洋钻井平台上的应用
顶部驱动钻井装置在海洋钻井平台上的应用摘要：作为“工业的血液”，石油可以通过加工产出多种化学工业产品，在现代化发展中有着无可替代的作用。
中国的海洋石油储量大，发展前景广，但地质情况复杂，对开采的设备和技术要求高，针对这种情况，顶部驱动钻井装置被广泛应用于海洋钻井平台之中。
文章将结合装置的特点和开采条件进行分析，探讨顶驱钻井装置在海洋钻井平台中的应用情况。
关键词：顶部驱动钻井装置；海洋钻井平台；应用一.国内海洋石油钻井的发展现状作为石油天然气勘探开发中的重要工程，海洋石油钻井工程涉及的工程复杂，项目烦琐，具有规模大、风险高、成本难以控制等特点，随着21世纪的科技进步，我国的海洋油气勘探开发业务迅速发展，国家对能源安全的重视日益增强；至2022年，中国海油计划钻探海上勘探井227口。
目前石油钻井中主要采用旋转方式钻井，大致可以分为三种。
其中转盘旋转钻的钻机结构简单，建造成本较低，但钻进深度小，工作效率低。
井下动力旋转钻则是通过井下动力钻具带动钻头的方式进行工作，对钻柱的磨损小、使用寿命长，但对制造选材的要求较高。
顶部驱动旋转钻则是将钻机的动力部分转移到了上部，从而直接驱动钻具钻进，这样的设计可以有效处理工作过程中出现的问题，提高工作效率，因此被广泛地应用在海洋、陆地钻井平台当中。
由于海洋地质条件的特殊性，在海洋石油工程的开采作业期间容易频发各种事故，如开采出的可燃物造成火灾、石油渗漏造成污染、海水腐蚀平台设备等。
由于发展起步较晚，目前国内的海洋石油钻井平台还存在有以下缺陷[1]：1.设计缺陷。
海洋钻井平台的形式极为丰富，平台结构的复杂性导致相关人员在设计时，需要充分结合具体空间针对性布置方案，对设计者的专业素养要求较高，也难以同时保证钻井平台的稳定性和地质结构的均衡性。
2.可燃性缺陷。
海洋钻井平台使用到的主要材料都属于可燃性材料，在生产作业过程中也需要用到大量的油料，开采出的产物也具有易燃性；这些都会威胁到钻井平台的安全，增加钻探开采风险。
TD2000_600型液压顶驱式钻机设计及应用
０ 引 言
我 国 煤 矿 井 筒 冻 结 孔 施 工 、地 面 预 注 浆 孔 施 工 、 煤田地质勘探孔及反井导孔等钻孔施工中的钻机主 要为 ＴＳＪ－１０００、ＴＳＪ－２０００等转盘钻机，其结构简 单，市场保有量大，维 修 便 利，此 钻 机 转 盘 本 身 不 能 控 制 给 进 ，由 于 其 采 用 主 动 钻 杆 传 递 转 矩 ，只 能 进 行 单 根 钻 进 ，接 换 钻 杆 频 繁 ，施 工 效 率 低 。 由 于 不 接 钻 杆就无法进行钻井 液 循 环 和 钻 具 旋 转，所 以 在 遇 到 卡钻事故和下钻遇 到 缩 径 和 塌 孔 地 段 时，转 盘 钻 机 处理手段受到很大限制 。 ［１－６］ 转 盘 钻 机 靠 控 制 钻 具 吊重对钻 头 加 压，使 水 平 钻 孔 施 工 受 到 很 大 限 制。 由 于 转 盘 钻 机 基 本 采 用 人 工 操 作 ，自 动 化 程 度 低 ，工 人劳动强度大。目前我国在立井井筒地面预注浆钻 孔施工 深 度 已 超 过 １ ０００ ｍ、冻 结 钻 孔 施 工 已 近 １ ０００ｍ、全国煤 田 勘 探 经 过 几 十 年 的 工 作，距 地 面 深度１ ５００ｍ 以 内 的 煤 层 基 本 勘 探 完 毕。 同 时，随 着煤层气开采力度 的 加 大，用 于 煤 层 气 开 采 以 及 瓦 斯抽放孔的钻机需求也 日 益 增 加 。 ［７－８］ 而 国 内 现 有 钻机虽然功能齐 全，但 结 构 尺 寸 过 大，价 格 昂 贵，难
收 稿 日 期 ：２０１３－０４－１１；责 任 编 辑 ：赵 瑞 基 金 项 目 ：中 国 煤 炭 科 工 集 团 有 限 公 司 科 技 创 新 基 金 资 助 项 目 （２０１１ＭＳ０１５） 作 者 简 介 ：邓 昀 （１９７７— ），男 ，重 庆 人 ，副 研 究 员 ，硕 士 。Ｔｅｌ：０１０－８４２６３０９７，Ｅ－ｍａｉｌ：ｄｅｎｇｇｒｅｇ＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ
顶驱钻机的结构设计
高等教育自学考试毕业设计（论文）题目顶驱钻机的结构设计专业班级09级机电一体化工程姓名指导教师姓名、职称高级工程所属助学单位2011年 4月1 日目录1 绪论 (1)1．1顶驱钻机的发展和简介 (1)2 顶驱装置 (1)2．1 顶驱装置的概述 (1)2．2 顶驱装置的特点 (3)2．3 顶驱的发展、组成元件、性能特点 (3)2．3．1 顶部驱动钻井装置构成 (4)2．3．2 顶部驱动钻井装的性能特点 (4)2．4 顶驱装置的结构 (5)3 钻机 (6)3．1 钻机的概述 (6)3．2 钻机主要技术要求 (7)3．3 影响钻进的因素 (8)4 顶驱钻机虚拟样机技术研究 (8)4．1 总体方案设计系统 (8)4．2 虚拟样机TDS—VPS的功能模型 (9)4．2．1 虚拟造型系统 (9)4．2．2 顶驱钻机仿真分析设计 (10)4．3 顶驱虚拟样机TDS—VPS的关键技术 (11)4．3．1 数字化表达方式 (11)4．3．2 虚拟性能评估 (12)结论 (13)致谢 (14)参考文献 (15)摘要钻机在矿床普查勘探中,特别是有色金属稀有金属等矿床普查勘探中,坑道钻探用于追索矿床,加密勘探勘察地质构造圈定矿体及取样和验证等；钻机在矿山开凿中，常用坑道钻探技术来钻凿地下观测孔、通风孔、排水孔、瓦斯排放孔、注浆孔、爆破孔、锚定孔及开凿坑道的先导孔等；钻机在其他岩土工程施工领域中,坑道钻探的装备和工艺技术可用于坝基的边坡加固地质灾害的治理深基坑的支护,以及工业商业交通军事等方面的地下工程施工。
本文通过介绍顶驱钻机，根据机械振动理论,得出系统的运动微分方程,并针对研制的实际情况,合理的确定了顶驱系统的振幅、激振频率、激振力、偏心力矩等主要参数。
根据顶驱的振动过程,进行动力学分析,在此基础上建立虚拟样机,得到了箱体质心位置、偏心块质心位置以及激振力等随时间变化的参数曲线,实现了对顶驱系统虚拟样机的动力学仿真分析。
钻井类毕业设计资料
中国石油大学（华东）现代远程教育毕业设计（论文）题目：气基流体空气钻井技术年级专业层次：学生姓名：指导教师：导师单位：论文完成时间：2011年6月15日中国石油大学（华东）现代远程教育毕业设计（论文）任务书发给学员1．设计(论文)题目：气基流体空气钻井技术2．生完成设计(论文)期限：2011 年7 月5 日至2011 年8 月25 日3．设计(论文)课题要求1.在论文撰写之前广泛搜集相关的技术资料，尽量将反映目前国内外气基流体空气钻井技术相关新技术反映在论文当中。
2.空气钻井的一些关键技术的方案一定要针对不同的地层进行大量的试验，通过试验完成地层出水后的钻井技术的最佳保护方案。
3.千万不要抄袭网上的论文，自己撰写的论文应反映出自己比较独特的见解。
4.论文中的论点、论据要有依据或通过现场实践。
4．实验（上机、调研）部分要求内容： 1.撰写论文之前应到钻采研究院或其他相关单位进行调研，充分掌握目前国内外对油气层保护等方面的技术，在此基础上来确定自己的研究方案。
2.将自己所确定的研究方案应针对不同类型的油气层做相关的保护性试验，在试验的基础上条件允许的话可进行现场试验，最终完成论文。
5．文献查阅要求：在撰写论文之前应在油田科技图书馆或在中国石油网上查阅相关的技术信息，并对撰写论文有用的信息进行归纳整理，但不可照搬照抄。
6．发出日期：2011 年7 月5 日7．学员完成日期：2011 年8 月25 日指导教师签名：学生签名：注：此页由指导教师填写摘要过去，对气基流体(空气、雾化液等)作为气体钻井循环流体缺乏深入的理论研究和现场应用经验。
为适应新的气基流体钻井方式及钻井工艺技术的进步，开展了气基流体空气的应用技术的研究。
空气作为循环流体，它在钻井过程中的主要作用是将井下的钻屑举升到井口并带出井眼，如果空气量不够，则难以有效地将井下钻屑携带出来，这样钻屑就会在井内沉降并在井底聚积造成卡钻。
介绍了气基流体空气的携岩机理、空气量的计算方法、空气循环系统以及气基流体空气、雾液在现场的应用效果、空气钻井国内外应用现状、优缺点及所用的设备.并阐述了空气钻井的一些关键技术,如钻具腐蚀问题、钻遇水层问题、固井等,最后介绍了空气钻井技术的改进技术[1]. 关键词: 气体钻井;气基流体;空气钻井; 携岩机理 ;钻具腐蚀 ;钻遇水层固井目录前言 (1)第1章气基流体空气钻井的基本概念和循环系统 (2)1.1基本概念 (2)1.2 空气量的大小与井眼净化的关系 (2)1.2.1 空气携岩机理 (2)1.2.2 钻屑形状与下沉速度的关系 (3)1.2.3 空气注人量的确定 (4)1.3 气基流体(空气／雾液)的循环系统 (5)第2章空气钻井简介 (7)2.1 空气钻井在国内外应用现状 (7)2.2 国内外关于空气钻井理论研究与参数计算的发展与现状 (8)2.3 空气钻井的优缺点比较 (9)2.4 空气钻井设备介绍 (10)2.5气体钻井所必需的条件井眼条件 (12)第3章空气钻井的一些关键技术 (14)3.1 空气钻井与钻具腐蚀 (14)3.1.1 腐蚀物质与腐蚀形式 (14)3.1.2 防治措施 (15)3.2 空气钻井地层出水限定值 (16)3.2.1 地层出水对空气钻井的影响 (16)3.2.2 地层出水后空气钻井方法 (17)3.3 空气钻固井技术实例 (20)3.3.1 平落006—5井空井固井初探 (20)3.3.2 主要技术难点 (21)3.3.3 空井固井施工技术 (22)3.3.4 现场施工技术 (23)3.3.5 固井技术总结 (24)第4章气体钻井技术的改进 (25)4.1控制气体体系的压力 (25)4.2 控制压力钻井的目标 (26)4.2.1 液压系统 (26)4.2.2 气压系统 (26)4.2.3 气体流体钻井——误解 (27)4.2.4 没有适当控制井眼压力所造成的问题 (27)4.3 井下空气分流器(DHAD) (29)4.4 压力试验结果 (30)4.5 建议 (30)结论 (32)致谢 ....................................... 错误！未定义书签。
钻井毕业设计
北
200米
9.14
97.4停注
临37-11
95.6
沙二上
2804.4-
3004.0
西北
350米
15
15
0
6.28
目前注不进
临37
95.5
沙二上
2648.0-
3154.8
东北
720米
0
5.25
转大修
三、取资料要求
1．地球物理测井（具体测井项目见附表）
（1）完钻测井
生产井沙泥岩剖面测井系列
1>组合1：200井段：自井底测至00m。
中国石油大学（华东）现代远程教育
毕业设计（论文）
题目：高89 —试1井钻井设计
学习中心：胜利职业学院学习中心
年级专业：网络xx秋石油工程钻井技术
学生姓名：xxx学号：xxxxxxxx
指导教师：小学校职称：副教授
导师单位：中国石油大学（华东）
中国石油大学（华东）远程与继续教育学院
论文完成时间：2011年09月01日
沙一段
18.7
1.02
225
914
高89
2001.01
3013.0~30772.0
纯下亚段
42.6
1.43
25
1051
高899
2006.11.14
3181.6~3223.3
纯下亚段
44.31
1.39
313
1671
该块原始地层压力41.9MPa，压力系数1.42；目前据高89—4井2007年12月所测地层静压14.78MPa，地层温度126°C，温度梯度为3.8°C/100m，属常温高压油藏。
3）井位坐标：
顶部驱动钻井装置性能试验台方案设计
和运行状态显示 。
（ ７ ） 由工控机进行数据信号的采集 、 记
出， 为 了 成功 实 现 加 载 ， 在 性 能 试 Ｏ 的 增 速 角传 动 箱 ，
一
卸扣和旋 扣， 均 与 顶 驱 的 输 出 功率 特 性 和 输 出 转矩 特 性 直 接 相关
便 于 顶 驱 很 好 的使 用 。
处理和输 出。 。 顶 驱性 能 试 验 录 、
方面将垂直输入转 成水平传动 ； 另一 方
台 的 研 制 能够 很 好 地 检 测 顶 驱输 出 特 性 ，
面 使 转 速 范 围变 宽 ， 更 充 分 地 利 用 电磁 涡
２ 结构及工作原理
整 个 试 验 装 置 包 括 加 载 系统 、 控制 系
到 实 际 的 输 出特 性 。
为 了保 证 电磁 涡 流 测 功 机 和 磁 粉 刹 车 的正常使 用， 在 系 统 中还 设 计 了水 冷 却 系 统， 以满足试验装置的冷却要求 。
（ ４ ） 具 有 安 全 防护 系 统 、 漏 电保 护 ， 及 工 检 测 系 统 较 为 先 进 的 加 载 方 式 有 水 力 测
统、 测 试 显示 、 数 据 采集 和 处 理 系统 。
流测 功 机 和 磁 粉 刹 车 的 制 动 特 性 。 通 过 转 矩 转 速 传 感 器 实 时 地 测 量 出 施 加的转矩及转 速 ， 并 传 输 给 数 据 采 集 计 算 机。 但 由于 不 是 直接 测 量 顶 驱 输 出 轴 转 速
瞅定 最 久 ｛ § 和 火输 入 电 流
加 载 系统 可 以 实 现 正 转 和 反 转 加 载 ，
顶部驱动装置在轻型石油车装钻机上的方案分析
有良好的效果，从顶部驱动装置的结构出发，分析了顶部驱动 （下转第108页）
科学与信息化2021年6月上 105
工业与信息化
TECHNOLOGY AND INFORMATION
安装技术进行科学的分析，重点突出安装技术控制管理的必要 性。同时，生产企业在自动化设备投入使用之后，应当继续完 善安装生产阶段的不足，积极消除自动化设备的安全隐患，从 而全面提高自动化设备的整体运行安全系数，保障设备的安装 稳定运行，促进机械工程行业自动化设备的发展创新。
表现稍差，在安装顶部驱动导轨时，需要在底座上直接固定。 顶部驱动导轨的上部主要使用柔性连接，在天车底座处安装挂 耳。下部主要使用2.5m的一个支架，以此使底座和导轨形成一 体化的连接，借助于导轨的刚度，顶部驱动装置在钻井的过程 中通过反扭矩传送到底座部分。
3.2 套装前倾式井架 这种井架主要在车装钻机、部分拖挂钻机中进行使用，由 于这种结构型的井架在抗扭能力上不强，顶部驱动导轨会在底 座上直接固定。上部的连接也使用柔性连接，在进行安装时方 案基本和套装直立井架一样。 3.3 K形井架 这种类型的井架可以承受一定的反扭矩，在井架上可以 固定顶部驱动导轨，在导轨的上下部分都需要通过刚性连接井 架。这种连接的方式以及井架的反扭矩能力，使得对导轨制造 的要求不是很高。在K形井架的安装过程中，也有部分导轨上 部使用柔性方式连接的情况。
3 顶部驱动装置下的轻型石油钻机井架安装 轻型石油钻机的井架选择可以使用起放19m立根的双节套
装式井架，也可以使用起放28m立根的井架。轻型钻机的井架 包含套装直立井架、套装前倾式井架以及K形井架等。这些结 构型的井架在进行安装时，在安装方式以及对顶部驱动装置的 尺寸要求方面较严格。
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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 STRUCTUREDESIGINGABSTRACRFor 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1.1 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11.2历史性的跨越20世纪初 .美国人发明了旋转钻井法.常规钻机由转盘带动方钻杆进行钻进 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。
而且在2000m 钻机上也开始大批使用.生产顶驱的厂商也由当初的美国,挪威扩展到法国,加拿大等 4国 7家公司.之后,中国,英国也加入到该装置的生产行列 .实现了钻机自动化进程的阶段性跨越.1.3 钻井装置的的研制过程1．31钻井自动化推动了顶驱钻井法德诞生上个世纪，旋转钻机得到了普遍使用，但是繁重艰苦的钻井劳动，笨重的钻机，钻具操作以及安全等问题，使得实现钻机自动化，成了几代钻井和矿机行业众多人士的长期愿望。
石油钻井多年来一直采用标准的转盘和方钻杆钻法，利用转盘，方钻杆，钻杆大钳，卡瓦卡瓦座和方补芯接单根。
把钻柱联接在一起&除了如方钻杆旋扣器这样小的改进外，几十年来这种接单根的方法实际上并没有重大变化。
20世纪年代，现了动力水龙头。
于改革了驱动方式，用水龙头直接驱动钻具。
在相当程度上改善了工人的操作条件，加快了钻进速度。
但是，早期的动力水龙头只是水龙头与钻井马达的结合，没有解决高效上卸钻杆螺纹的问题，未从根本上摆脱转盘，不具备起钻后就能迅速旋转钻具，循环钻井液的能力，因此缺乏竞争力。
同期先后出现的铁钻工装置，液压大钳等，只是局部解决了钻杆移位，联接等问题，但都没有达到石油人理想的程度。
随着科技进步的发展。
现代化的顶驱装置和早期的动力水龙头完全不同，它除具有常规水龙头和钻井马达之外，更为重要的是，发展了钻柱上卸扣技术。
配备了特殊的钻杆上卸扣装置，传统的方钻杆大钩，转盘已经淘汰。
1.3．2顶驱钻井装置研制过程a) 美国Varco公司的研制历程 Varco BJ公司大致经历了两个阶段。
第一阶段，20世纪80年代。
1981年开始研制TDS-1型装置的系列马达圆形，并设计了TDS-2型递过去钻井装置。
1983年生产了单速TDS-3型顶驱装置，并由此形成了工业标准。
在这个阶段上历时5年时间，至1988年研制开发了具有新标准的2速TDS-4型情趣装置，同年还生产了临时性的单速TDS-5型顶驱装置。
至80年代末，出现了新式高扭矩马达，TDS-3H型及TDS-4型2中顶驱应用了新式马达，并在钻机上得以应用。
第二阶段，20世纪90年代。
这一阶段的可证是应用整体式水龙头，游车等。
在1990年首先生产出了整体式水龙头，装配在TDS-3S（图2），TDS-4S两种型号的顶驱装置上，得到广泛应用。
随着钻井深度的增加，要求驱动更大质量的钻柱，于是设计了双马达的顶驱装置，它具有单速传动(速比5.33：1)，命名为TDS-6S 型，用于深井钻机。
1991-1992年间，应用了整体式水龙头和游车，于是陆续又研制出TDS-3SB，TDS-4SB,TDS-6SB等型号的顶驱装置。
1993之后，研制的IDS型整体式顶驱钻井装置，是一种具有单速比6.00:1，紧凑的行星齿轮驱动的先进装置，它是真正意义上的整体式顶驱钻井装置。
由TDS 型发展到IDS型，既由顶驱发展到整体顶驱装置，在其研制史上实现了新的飞跃。
目前该公司研制出500t的TDS-11S型，400t的TDS-9S型及轻便的250t的TDS-10S 型顶驱。
其中尤以TDS-11S型引人注目，它具有成本低，轻便，可靠性高及维护费用低等优越性，可用在修井机和轻便钻机上。
1-接线盒;2-水龙头；3-气刹车；4-钻井马达；5-齿轮；6-主轴图2 水龙头-钻井马达总成b) 我国的研制过程我国从上个世纪80年代末开始跟踪这一世界先进技术。
1993年列入原中国石油天然气总公司重点科研计划，由石油勘探开发科学研究院机械所,宝鸡石油机械厂等单位联合承担试制开发任务。
研制中科研人员与国内多家厂商积极合作，克服资料,材料不全等许多困难认真按照计划执行。
打破了国外关于空心电动机的垄断。
解决了一批机,电,液,气一体化技术难题。
于1995年完成样机。
并在台架试验中不断改进完善。
1997-04样机安装在塔里木6501钻井队钻机上进行工业试验。
适应多种复杂钻井要求，当年完成任务，钻抵5590m目的层。
该井在试验期间，起下钻约50次，多次遇阻遇卡，使用情趣装置均能顺利通过。
国产顶驱装置的成就，宣告了我国DK-60D型顶驱钻井装置已研制成功，标志着我国钻机自动化实现了历史性的跨越。
我国已经成为世界上第5个可以制作顶驱装置的国家。
项目因此荣获原总公司科技进步一等奖和国家科技进步三等奖-目前我国顶驱装置已由宝石厂投入生产6如图3图3 DK-60型顶驱结构2顶驱装置的结构顶部驱动钻井装置由以下主要部件和附件组成：水龙头-钻井马达总成；马达支架/导向滑车总成；钻杆上卸扣装置总成; 平衡系统;冷却系统；顶部驱动钻井装置控制系统；可选用的附属设备。
2.1 水龙头钻井马达总成水龙头-钻井马达总成是顶部驱动钻井装置的主体部件。
它由水龙头、马达和一级齿轮减速器组成。
钻井水龙头额定载荷是6500 kN；采用串激（或并激）直流电动机立式传动，驱动主轴。
轴上端装有气动刹车（16VC600气离合器）。
当气压为0.62 MPa时，可产生47.5 kN?m的扭矩，用于马达的快速制动。
这是由于主轴带动质量很大的钻具旋转时，旋转体转动惯量大，惯性则大，因此立即刹止，改变运动方式是不易的，故要有气刹车刹止才能克服惯性，制止钻具的旋转运动。
马达轴下伸轴头装有小齿轮（Z=18），与装在主轴上的大齿轮（Z=96）相啮合，主轴下方接钻杆柱，最大转速为 430 r/min。
钻井时，当马达电枢电流为 1325 A 时，间隙尖峰扭矩51.5 kN/m，而当电流为1050A时，连续运转扭矩为39.1kN/m，主轴转速可达180r/min。
其中水龙头-钻井马达总成包括下述主要部件：钻井马达和制动器（气刹车）；齿轮箱（变速箱）；整体水龙头；平衡器。
钻井马达：在顶部驱动钻井装置上安装的是 1100/1300hp的并激直流钻井马达。
马达配置双头电枢轴和垂直止推轴承。
气刹车用于承受钻柱扭矩，避免马达停车并有利于定向钻井的定向工作。
气刹车由一个远控电磁阀控制。
如需要输出扭矩和齿轮传动比卡片。
齿轮箱（变速箱）总成：顶部驱动钻井装置的单速变速箱由下述主要部件组成：96齿大齿轮；18齿大齿轮；上、下箱体；主轴/驱动杆；马达支座机罩。
变速箱是一个单速齿轮减速装置，齿轮减速比5.33：1。