顶驱系统与传统转盘系统的区别
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。
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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。
石油钻井顶驱设备的使用及维护分析
石油钻井顶驱设备的使用及维护分析摘要：在石油钻井施过程中，为了能够提升机械钻速的效率与质量，应当优先选择良好的钻具组合，从而达到石油钻探的预期效果，满足当前设备的快速发展。
在选择与使用石油钻井顶驱设备时，应当严格按照相关标准、规范采取操作，加强顶驱设备的使用效率与使用质量，并且有效维护、保养石油钻井顶驱设备，避免出现故障，预防出现安全隐患问题，从而加强石油钻探施工的整体质量。
本文针对石油钻井顶驱设备的使用及维护进行深入性的分析与探究。
关键词：石油；钻井顶驱设备；使用；维护随着我国技术的不断创新，当前石油钻探施工中顶部驱动钻井设备是较为先进的设备，是钻井自动化技术。
应当不断对顶部驱动钻井设备的使用与维护进行深入的研究，加强此方面的重视程度，从而提升石油钻探生产现场的效率与安全性。
严格落实顶部驱动设备的维护保养，减小事故的发生几率，从而实现石油钻探施工目标。
1.石油钻井顶驱设备的使用石油钻井顶驱设备是通过井架的上部直接对钻柱进行旋转，随着井架内的专用导轨向下输送，确保钻柱能够不断旋转。
从而能够达到上卸扣、接单根等各种不同的相关操作。
其设备有着一定的优势，与转盘钻井的方法相比较，更是有明显特征。
1.1顶部驱动钻井设备的特点在钻探施工中，利用顶部驱动的钻机进行，不仅能够降低钻探施工人员的工作压力，还能够明显减少建井周期[1]。
顶部驱动钻井系统有着较高的自动化特征，使用方式非常便捷，有效降低工作人员的劳动力，使钻井施工过程更加稳定、安全，减少安全事故的可能性，从而满足钻探施工的高效率。
在具体钻探施工过程中，顶部驱动钻井设备能够对岩石与钻柱之间产生的摩擦阻力有效降低，防止卡钻事故的发生，使钻井施工更加稳定。
减小钻井设备的消耗，避免安全隐患与事故发生，充分满足了油田生产的技术标准。
1.2顶部驱动钻井系统的组成及使用顶部钻井驱动设备是通过较多系统与设备组成，例如：平衡系统、水龙头总成、动力控制系统等。
通过钻井马达驱动主袖旋转，将压力鼓风机安装到钻井马达中，通风系统的的强力度能够对火花的燃烧进行有效组织，避免井筒的可燃气体出现爆炸。
顶驱系统与传统转盘系统的区别
顶驱系统与传统转盘系统的区别顶驱系统和传统转盘系统是石油钻井作业中常用的两种钻机装置。
它们在设计和功能上存在一些差异，本文将从结构、工作原理和应用等方面对两者进行比较，详细探讨顶驱系统与传统转盘系统的区别。
一、结构区别顶驱系统是一种安装在钻井井口上方的设备，包括顶驱、钻杆和钻头。
顶驱是由电动机、液压系统、控制系统等部件组成，可以实现沿着井眼轴线上下移动，同时以高转速旋转钻杆。
钻井液通过钻杆中的内腔进入钻头完成钻井作业。
传统转盘系统由转盘、钻杆和钻头组成。
转盘是固定在钻井井架上的圆盘状设备，通过转盘将扭矩传递给钻杆，从而使钻杆旋转，完成钻井作业。
二、工作原理区别顶驱系统是通过电动机驱动顶驱旋转，产生扭矩，然后通过钻杆将扭矩传递到钻头。
顶驱系统的主要工作原理是通过顶驱调整进给速度和扭矩来控制钻进过程，使得整个钻井作业更加灵活高效。
传统转盘系统是通过转盘将扭矩传递到钻杆，使其旋转。
传统转盘系统在旋转过程中不能调整扭矩和进给速度，钻井作业的灵活性和控制性相对较低。
三、优势与适用场景区别顶驱系统具有以下优势：1. 提高钻进效率：顶驱系统可以实现较大的转速和扭矩输出，提供更大的钻进力和速度，加快钻井作业进度。
2. 减少人工劳动：顶驱系统通过自动化控制，减少了人工操作，提高了工作安全性。
3. 降低故障率：顶驱系统的电动机和液压系统能够实时监测工作状态，及时预警并修复故障，提高设备的稳定性和可靠性。
传统转盘系统适用于以下场景：1. 井深较浅：传统转盘系统对井深的要求相对较低，适用于井深较浅的钻井作业。
2. 作业环境受限：传统转盘系统由于结构简单，适应性较强，可以适用于一些特殊的作业环境，如受限空间。
四、发展趋势随着钻井技术的不断发展，顶驱系统在石油钻井领域的应用逐渐增多。
相比于传统转盘系统，顶驱系统具有更高的钻进效率和更好的控制性能，将成为钻井作业的重要发展方向。
综上所述，顶驱系统与传统转盘系统在结构、工作原理和应用等方面存在显著差异。
顶部驱动钻井装置介绍
一、下管套 顶部驱动钻井装置配用500～750 t 吊环和足够额定提升能力的游动滑车， 就能进行额定重量500～650 t的下套 管作业。为留有足够的空间装水龙头， 必须使用4．6 m的长吊环。 将一段泥浆软管线同钻杆上卸扣装 置保护接头相连，下套管过程中可控 制远控内防喷器的开启与关闭，实现 套管的灌浆。 如果需要，也可使用悬挂在顶部驱 动钻井装置外侧的游动滑车和大钩， 配用Varco BJ规定吊卡和适当的游动 设备，按常规方法下套管。顶部驱动 钻井装置起下套管装置如图3—5所示。
3、下钻划眼。顶部驱动钻井装置具有不接方钻杆钻过砂 桥和缩径点的能力。
4、节省定向钻进时间。该装置可以通过28米立根钻进、循 环，这样就相应的减少了井下马达定向的时间。
5、人员安全。顶部驱动钻井装置，是钻井机械操作自 动化的标志性产品，终于将钻井工人从繁重的体力劳动中 解救出来。接单根的次数减少了2/3，并且由于其自动化 的程度高，从而大大减少了作业者工作的危险程度，进而 大大降低了事故的发生率。
四、顶部驱动装置操作过程
一、接立根钻进
接立根钻进是顶部驱动钻井装置普遍采用的方式。 采用立根钻进方法很多。对钻从式井的轨道钻机和可 带立根运移的钻机，钻杆立根可立在井架上不动，留 待下一口井接立根钻进使用。若没有立根，推荐两种 接立根方法：一是下钻时留下一些立根竖在井架上不 动，接单根下钻到底，用留下的立根钻完钻头进尺； 二是在钻进期间或休闲时，在小鼠洞内接立根。为安 全起见，小鼠洞最好垂直，以保证在垂直平面内对扣， 简化接扣程序。还应当注意接头只要旋进钻柱母扣即 可，因为顶部驱动钻井钻井马达还要施加紧扣扭矩上 接头。
二、接单根钻进 通常在两种情况需要接单根钻进。一种是新开钻井，井架中 没有接好的立根；另一种是利用井下马达造斜时每9．4 m必须 测一次斜。吊环倾斜装置将吊卡推向小鼠洞提起单根，从而保 证了接单根的安全，提高了接单根钻进的效率。接单根钻进程 序如下：
石油钻井设备的工作原理
石油钻井设备的工作原理石油钻井设备是石油勘探和开采过程中至关重要的工具。
它们通过不同的工作原理，为钻井过程提供支持和驱动力。
以下是关于石油钻井设备的工作原理方面的详细内容：1. 钻井平台：钻井平台是石油钻井设备的基础。
它提供了一个稳定的工作平台，使钻井工作人员和设备能够安全地操作。
钻井平台的设计考虑了稳定性、载荷容量和适应不同地质条件的因素。
2. 顶驱系统：顶驱系统是用来驱动钻杆在井眼中旋转的重要设备。
它通常由大型电动马达、减速器和钻铤组成。
顶驱通过应用大量的推力和转矩来转动钻杆，使其能够钻进地下层。
3. 钻塔：钻塔是用来支撑钻杆和其他钻井设备的垂直结构。
它通常由钢管组成，通过钻塔钢索与钻井平台相连。
钻塔的高度根据井深和其他因素而定，以确保钻杆能够达到所需的深度。
4. 钻井液循环系统：钻井液循环系统是确保钻井过程中井内稳定、冷却钻头并带走岩石屑的重要系统。
它由泵、储罐、搅拌装置、分离器和过滤器等组成。
钻井液通过钻杆进入井眼，并通过泵的作用循环流动，承担起沉积剪切、冷却和清洗井壁等功能。
5. 钻头：钻头是位于钻杆底部的设备，用于在地下打开井眼。
它通常由钻头体、切削结构和钻孔表面硬化材料组成。
钻材通常使用高硬度耐磨的合金，以便在地下具有良好的切削性能。
6. 钻杆：钻杆是将动力传递到钻头的关键部件。
它通常由多个节段的钢管组成，通过螺纹接头连接在一起。
钻杆具有足够的强度和刚性，以承受井内的压力和振动。
7. 钻杆旋转系统：钻杆旋转系统用于将旋转动力传递到钻杆。
它由转盘、石油钻机以及与钻铤和钻杆连接的部件组成。
通过转盘的旋转，石油钻机产生转矩，使钻杆在井眼中旋转。
8. 钻井测井工具：钻井测井工具用来获取井内的地质和工程信息。
它可以测量井深、地层压力、岩石物理性质等参数。
这些工具通常通过电缆或钻杆上的数据传输系统将信息传回地面。
总结起来，石油钻井设备的工作原理涉及到钻井平台、顶驱系统、钻塔、钻井液循环系统、钻头、钻杆、钻杆旋转系统以及钻井测井工具等多个方面。
顶驱钻井系统全面介绍
VARCO公司顶驱参数
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TDS-11SA技术参数：
API提升载荷：500吨（S） 整体式水龙头 双交流电机：2×350马力 减速箱齿轮传动比：10.5 连续工作扭矩：51.75kNm 间歇工作扭矩：67.34kNm 适用钻杆尺寸：3½ ～5in 静音斜齿轮传动
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（2）中国的研制发展过程
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2．顶驱的历史
第一台顶驱钻井系统由美国Varco公司于1982 年研制成功，此后法国、挪威、加拿大和中国 相继研制成功
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（1）美国 Varco公司的研制历程
20世纪80年代。Varco 公司从上世纪六十年代开始研 制顶驱。
在1981年年底研制出最初的TDS-l型牵引型顶部驱动 钻井装置的系列马达原型，并作出了顶部驱动钻井装 置TDS-2型的设计。1983年生产了单速（速比为5.33： 1）的TDS-3型顶部驱动钻井装置，并由此形成了工 业标准，这一标准改变了世界海洋与陆地钻探油气的 方式。
顶部驱动系统(TDS)
TOP DRIVE SYSTEM
1
目录
1．概述 2．顶驱的历史 3．主要组成 4．技术特点 5．技术评价 6．设计制造中的一些问题 7．顶部驱动钻井系统的经济技术评价 8．主要生产厂家及产品特点 9．顶驱的发展
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1.概 述
顶驱钻井系统（TDS）是一套安装于井架内部 空间、由游车悬持的顶部驱动钻井装置。利用 水龙头与钻井马达相结合，配备一种结构新型 的钻杆上卸扣装置（管柱处理装置），从井架 的上部直接旋转钻柱，并沿井架内专用导轨向 下送进，可完成钻井、倒划眼、接钻杆、循环 钻井液、下套管等各种钻井操作。
顶部驱动，是把钻机动力部分由下边的转盘 移到钻机上部水龙头处，直接驱动钻具旋转钻 进的驱动
顶驱钻机结构原理
顶驱钻机结构原理顶驱钻机是一种用于油田钻井作业的重要设备，它通过顶部的顶驱系统来传递旋转力和下压力，驱动钻杆和钻头进行钻井作业。
顶驱钻机的结构原理涉及到顶驱系统、传动系统、控制系统和液压系统等多个方面。
一、顶驱系统顶驱系统是顶驱钻机的核心部件，其主要由顶驱头、滑卡、电机和液压缸等组成。
顶驱头是顶驱系统的核心部件，它通过电机带动内部的传动装置旋转，产生旋转力；液压缸则通过液压系统提供的油压力，产生下压力，使钻杆和钻头能够顺利下入井口。
二、传动系统传动系统是顶驱钻机实现旋转力传递的关键部分，主要由主减速器、链条传动、齿轮传动和链轮传动等组成。
主减速器通过电机带动，将驱动力传递给链条传动装置；链条传动装置再将力传递给齿轮传动装置，齿轮传动装置则将力传递给链轮传动装置，最终实现旋转力的传递。
三、控制系统控制系统是顶驱钻机实现自动控制的重要组成部分，主要包括电气控制柜和控制软件。
电气控制柜负责接收和处理各种传感器和执行器的信号，并将信号传递给控制软件进行处理；控制软件则根据接收到的信号，通过控制电机和液压系统的工作，实现对顶驱钻机的旋转和下压力的控制。
四、液压系统液压系统是顶驱钻机实现下压力传递和控制的关键部分，主要由液压泵、液压缸和液压阀组成。
液压泵通过驱动力源提供的动力，将液压油压力提升，并通过液压阀控制液压油的流向和流量，从而实现对液压缸的控制。
液压缸则通过液压油的压力，产生下压力，使钻杆和钻头能够顺利下入井口。
顶驱钻机的结构原理使其能够实现高效、自动化的钻井作业。
顶驱系统通过顶驱头的旋转和液压缸的下压力，驱动钻杆和钻头进行钻井操作；传动系统通过主减速器、链条传动、齿轮传动和链轮传动，实现旋转力的传递；控制系统通过电气控制柜和控制软件，实现对顶驱钻机的旋转和下压力的控制；液压系统通过液压泵、液压缸和液压阀，实现下压力的传递和控制。
通过以上的结构原理，顶驱钻机能够有效地提高钻井作业的效率和质量。
它具有自动化控制、高承载能力和稳定性好等优点，可以适应不同的地质条件和钻井需求。
顶驱
顶驱的发展方向
4、顶驱要向简单化、重量减轻、尺寸缩小 的方向再加以改进，才能满足修井机、 轻型钻机该装的要求，才能获得更广阔 的市场。
国外井眼轨迹自动闭环工具的发展
井斜控制技术水平的进一步提高，与新的井下井斜控制执 行机构和测量技术的发展密切相关，井斜控制技术的根本出 路是要创造出一种智能系统，它具有自动跟踪和校正能力， 当实钻轨道与设计轨道发生偏差时，即开始纠正这一偏差。
作用类似于方钻杆旋塞。 (7).设备安全 顶部驱动钻井装臵采用马达旋转上扣，上扣平稳，并可从 扭矩表上观察上扣扭矩，避免上扣扭矩过盈或不足。钻井最
大扭矩的设定，使钻井中出现蹩钻扭矩超过设定范围时马
顶部驱动钻井系统
达会自动停止旋转，待调整钻井参数后再正常钻进，避免设 备超负荷长时间运转。这样也达到了用好钻柱和延长钻柱使 用寿命的目的。 (8).井控安全 在不稳定井眼中采用TDS起钻时，关泵停止循环，同时顶 驱钻井装臵主轴与钻柱分离。在用吊卡提升钻柱的过程中，
上提遇卡，下放遇阻时Байду номын сангаас很难接方钻杆循环。如使用顶部驱
顶部驱动钻井系统
动钻井装臵，很容易在任何位臵立即进行循环，大大减少了 卡钻等复杂情况。在下套管遇阻时，可迅速接上大小头，边 循环边旋转下放，通过遇阻井段。扭矩管及托架总成起扶正 作用，保证下套管作业中套管居中。顶部驱动钻井装臵内防
喷阀及其执行机构，在发现井涌时可立即执行井控动作，其
国外井眼轨迹自动闭环工具的发展
功，正在推广应用的一种顶部驱动钻井系统。它可以从井架 空间上部直接旋转钻柱，并沿井架内专用导轨向下送进，
顶部驱动钻井系统
完成钻柱旋转钻进、循环钻井液、接立根、上卸扣和倒划眼 等多种钻井操作，如图15所示。顶部驱动钻井系统主要由以 下三部分组成： (1).导向滑车总成
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顶驱系统包含有很多的钻井平台设备，也增加了传统没有的设备，顶驱系统的最终目标是将实现钻井的高度自动化，将钻井工人从危险而又繁重的作业中解放出来。
比如我们说钻机A装备了顶驱系统，而钻机B没有装备顶驱系统，那么钻机A可以替代的钻机B的设备功能就不单单是转盘功能，还有其他的平台设备（比如水龙头）的功能。
也就是说，钻机A中的顶驱中内置了一个异步电动机以及和它配合的旋转机械，它可以代替转盘的功能。
所以，单纯拿转盘去与顶驱比较是没有意义的，只是在电控上他们的电机同样可以用变频器驱动，可以相互替代（如果电机功率差的不是很大的话）。
如果非要分析这个顶驱有什么好处，就必须非常了解钻井的工艺。
顶部驱动钻井装置有以下主要部件和附件构成：l）水龙头-钻井马达总成（关键部件之一）；2）马达支架/导向滑车总成（关键部件之一）；3）钻杆上卸扣装置总成（关键部件之一，它是体现顶部驱动钻井装置最大优点的设备）；4）平衡系统；5）冷却系统；6）顶部驱动钻井装置控制系统；7）可选用的附属设备。
水龙头+钻井马达总成=传统钻井中的水龙头+转盘，在传统钻机中水龙头和转盘是不相干的独立设备；钻杆上卸扣装置总成=传统钻井中的液压猫头+吊环装置+倾斜装置+新增的其他设备（比如说内置防喷器2台、缓冲缸2个）；冷却系统=传统钻机中的转盘风机及风道系统；马达支架/导向滑车总成、平衡系统为配合顶驱结构而新增的系统；顶部驱动钻井装置控制系统也是为了适应顶驱的集成控制而新增的系统。
顶驱系统的工作方式无需方钻杆，无需大勾。
下面总结顶驱系统相对于传统转盘钻机系统的优点再结合说明所涉及的工艺过程：1)立柱钻井,节约了三分之二的接单根时间利用转盘带动方钻杆钻井时,受方钻杆的限制,每钻完9米左右就需要停泵接一个单根。
而顶部驱动装置实现了立柱钻井,直接接上一根立柱就可以实现继续钻进,节约了三分之二的接单根时间。
所谓立柱（也叫立根），是指事先就把几根钻杆接起来，如一根钻杆9米左右，一根立根就可能有28米左右，由3根钻杆连接而成，立根在二层台上摆放和加接。
所谓方钻杆，是转盘旋转驱动钻柱时才用的，因为普通钻杆时圆的，转盘卡不住，它是方的，可以卡在转盘中心，传统的旋转钻井就是转盘带动方钻杆，方钻杆再带动钻柱旋转的。
方钻杆的长度一般为9米左右，所以每次最多也就钻9米，就必须加钻杆。
但顶驱是直接有接钻杆的接头的，它添加钻杆（应该叫立根吧）的长度可以扩展2甚至3倍（看二层台的高度）。
2) 下钻、划眼、倒划眼防止卡钻顶部驱动钻井装置具有使用28米立柱倒划眼的能力，可在不增加起钻时间的前提下，顺利地循环和旋转将钻具提出井眼。
在定向钻井过程中，可以大幅度地减少起钻总时间。
所谓划眼，就是为防止井壁坍塌使钻柱由上而下的旋转下钻的过程。
所谓倒划眼，就是为防止井壁坍塌使钻柱由下而上的旋转起钻的过程。
也是由于不用方钻杆的原因可使劳动强度减少。
3)节约钻井成本由于顶部驱动装置可以及时方便的处理井下事故,所以它允许钻井过程中使用较少、较便宜的钻井液和添加剂,这对占钻井成本近25%的泥浆药品来讲,无疑节约了不少钻井成本。
4)设备安全顶部驱动钻井装置采用马达旋转上扣,上扣平稳,并可从扭矩表上观察上扣扭矩,避免上扣扭矩过盈或不足。
钻井最大扭矩的设定,使钻井中出现蹩钻扭矩超过设定范围时马达会自动停止旋转,待调整钻井参数后再正常钻进,避免设备超负荷长时间运转。
5）实现了高度的自动化以保证操作人员的安全由于以前传统钻井系统中钻台上可以说是处处高压，危机四伏，比较低的如钻井液压力20多Mpa，比较高的如防喷器压力100多Mpa，由于有了高度的集成，大部分液压设备（一般为30多Mpa）都可以在司钻室（司钻室为防弹玻璃）远程操作（只要设备在顶驱上就已经可以实现了），这样就大大提高了操作人员的安全系数。
6）为以后实现钻井全面自动化和真正无人值守提供了可能，期待有这么一天。
总的来说，顶驱以其钻井工作方式的改变和设备高度集成为最大优点，其余优点都是衍生出来的。
它与传统系统比也有缺点：系统复杂，维护困难；太重容易增加钢丝绳的断列几率；立根太长出现事故不好疏散。
在电机驱动方面，它和转盘没有区别，可以互换。
以自动化技术武装国产精良顶驱——记北京石油机械厂北京石油机械厂是一个有着近五十年历史的国有中二型企业，是国内石油行业最早通过ISO9000质量体系认证的企业，目前她已经成长为一个集开发、设计、制造、销售、服务为一体的石油钻采装备专业制造企业，并且光荣的成为我国首台交流变频顶驱装置的研制者，仅用短短四年半的时间，完成了100台顶驱装置的设计和销售。
北石厂自知面临着既要在技术上保证顶驱产品的国际级水准，又要拉大与国内同行间的竞争优势的重要使命。
早在2003年实施国产顶驱产业化攻关项目伊始，北石厂便开始了与世界一流的自动化系统解决方案提供商——西门子公司的长期合作关系，这一高瞻远瞩的战略选择最终成就了其国内顶驱市场头把交椅的至尊位置。
作为我国首台交流变频顶驱装置的研制者，北京石油机械厂（以下简称北石厂）无时无刻不在感觉着肩负的重要使命。
一是面对愈发激烈的国际竞争，国产顶驱需要在不断与国外知名品牌顶驱的“交手”中保持“技高一筹”，一是由于国内石油钻采设备制造厂商的快速发展，应对石油钻采设备日益严峻的价格压力。
北石厂既要在技术上保证顶驱产品的国际级水准，又要拉大与国内同行间的竞争优势。
图1：北京石油机械厂概貌这家有着近五十年历史的国有中二型企业，是国内石油行业最早通过ISO9000质量体系认证的企业，先后取得美国石油学会API SPEC 16D等证书许可权。
目前拥有螺杆钻具系列、地面防喷器控制装置系列、井下单螺杆抽油泵系列、震击器系列、顶部驱动钻井装置等产品，2007年度实现工业总产值12亿元，销售收入8.82亿元，是集开发、设计、制造、销售、服务为一体的石油钻采装备专业制造企业。
其中北石厂自主研制的交流变频顶部驱动钻井装置，拥有中国石油天然气集团公司（CNPC）自主知识产权，采用了多项国家专利技术，填补了国内空白。
紧握石油钻采的发展契机近年来我国对石油能源开发力度的加大和石油钻采设备出口的急剧增加，极大地拉动了我国石油钻采设备制造业的需求和发展。
根据国家权威资料显示，2006年1-10月，全国石油钻采专用设备制造业共实现销售收入244.24亿元，同比增长75.12%，比去年同期快33.25%；利润24.17亿元，同比增长115.80%，比去年同期快40.82%。
当前，我国是世界上极少数能成套生产1000-9000米钻机的国家，且国产12000米的钻机已经面世。
图2：2005-2007年度我国石油钻采设备制造业销售收入和利润增长趋势图北石厂副厂长兼总工程师邹连阳教授相当看好国内的石油钻采市场：“由于石油行业的发展前景良好，我厂每年的产值和利润都在翻倍增长。
石油行业良好的大环境同时带动了相关产业的发展，石油行业上游和下游的分布大体是上游以钻井采油为主，下游以炼油化工为主。
我们的产品覆盖中石油、中石化所属的陆上油气田和中海油所属海上油田，出口到40多个国家和地区，‘北石’和‘BPM’已成为国内外石油界普遍认可的品牌。
尤其在‘十一五’规划纲要中，国家更加重视能源质量、安全生产和大型机械制造业的发展，为我厂带来了新的发展契机。
”图3：北石厂副厂长兼总工程师邹连阳教授“我们这种提供大型设备产品的厂商，最重要的是要靠质量、靠可靠性、靠竞争能力以取得发展，同时顶住已有的价格压力。
用户最基本的设备需求，比如钻采24小时不能停机，通过考核每月停机的小时数来确定产品的质量和性能。
我厂的设备能够被全球各大国家广泛采用，也是凭借着数年积累的技术、性能和可靠性口碑。
”“在我厂提出的三化战略——也就是科技化、数字化和国际化战略的指引下。
作为北京市数字化示范企业，自动化和信息化是我们非常关心的领域，我厂的数字化和信息化已经涵盖了研发、管理、制造和生产等各个领域。
全厂共有职工600余名，配备电脑300台左右，平均每两人一台计算机的终端拥有率，是同行业内领先的。
”北石厂总工程师办公室沈克工程师也对企业取得的成绩充满了自豪。
从首台到百台顶驱的质变顶驱是顶部驱动钻井装置的简称，是当今油气钻井界的重大前沿技术与装备，被誉为近代钻井装备的三大技术成果之一。
曾几何时，这种装置只有美国、加拿大等少数几个发达国家能够生产。
为了生产具有自主知识产权的顶部驱动装置产品，北石厂自2003年开始研制交流变频顶部驱动钻井装置，并成功实现了产业化。
邹连阳教授介绍说：“顶驱是2003年1月立项，当时就想把这个项目的整体水平提高，包括设计手段的水平、设计理念的水平，我们希望用最先进的方法设计出最好的产品。
”早在实施国产顶驱产业化攻关项目伊始，北石厂便开始了与世界一流的自动化系统解决方案提供商——西门子公司的长期合作关系，共同开发石油钻机交流变频顶部驱动装置，为北石厂提供西门子顶驱电控系统解决方案。
目前西门子已顺利交付上百套DQ70BS型、DQ90BSC型和DQ40BSC型交流顶部驱动装置的电控系统。
图4：交流变频顶部驱动钻井装置图片及其应用于石油钻采现场顶驱中心电气工程师谢海欢详细阐述了顶驱产品的结构与功能：“顶部钻进装置是当今石油钻井中前沿的技术和装备，它节省钻井时间20%~25%，并可预防卡钻事故发生，尤其是钻斜井和高难度定向井所带来的显著经济效果，也预示着它必将成为21世纪钻井机械发展的重要方向。
北石顶部驱动钻井系统包括提升系统、旋转动力系统、钻柱自动化处理装置、钻柱内防喷器、智能化控制系统等，是大功率、自动化程度高、集光机电液技术于一体的综合系统。
顶驱系统在工作中随游车一起移动，提供泥浆循环通道、钻柱内防喷器及其控制、钻柱连接和拆卸等处理功能，为钻柱提供旋转动力。
我们采用了西门子S7 300 PLC 可编程控制器、PROFIBUS-DP 现场总线控制、光纤通讯、远程监控、人机操作界面(HMI)等诸多先进技术对系统进行全面智能控制，使整机智能化程度和可靠性明显提高。
”项目北石DQ70BS顶驱美国VARCO TDS-11SA顶驱加拿大TESCO500ECI顶驱名义钻井深度7000m（4 1/2钻杆）7000m（4 1/2钻杆）7000m（4 1/2钻杆）最大载荷4500KN 4500KN 4500KN系统总量12t 12.25t 3.3t北石DQ70BS顶驱600VAC 50Hz 600VAC 50Hz 600VAC 50Hz 额定功率400HP×2 400HP×2 450hp×2环境工作温度－35℃~50℃－35℃~50℃－35℃~50℃转速范围0～220r/min 0～228r/min 0～195r/min工作扭矩50KN.m（连续）50KN.m（连续）50KN.m（连续）最大扭矩75KN.m（间断）73KN.m（间断）74KN.m（间断）速比10.5：1 双级减速10.5：1 双级减速 18.61：1 双级减速数据传输（PROFIBUS）与光缆现场数据总线（PROFIBUS）现场数据总线（PROFIBUS）现场数据总线表1：国内外三种典型500吨顶部驱动装置主要技术参数对比通过对比主要性能和技术指标（参见表1），北石顶驱均满足超深井、复杂井的钻井要求，所特有的背钳技术、双负荷通道技术以及光机电液信息技术一体化的综合性能，使其性能更先进，质量更可靠，作业更安全，整体上比国外产品更胜一筹。