第一章 概述 1
1.1 顶部驱动钻井装置简介 1
1.2 顶驱装置的类型及主要技术参数 4
1.2.1 顶驱装置的类型 4
1.2.2 顶驱装置的主要技术参数 5
1.3 顶驱装置的优点 5
1.4 顶驱装置的发展历程 6
1.4.1 国外顶驱装置的发展历程 6
1.4.2 国内顶驱装置的发展历程 7
1.5 国内外典型顶驱装置产品 8
1.5.1 北石顶驱 8
1.5.2 Varco顶驱 14
1.5.3 MH顶驱 16
1.5.4 Tesco顶驱 17
1.5.5 Canrig顶驱 18
第二章 顶驱装置主体结构 21
2.1 动力水龙头 22
2.1.1 提环总成与平衡系统 22
2.1.2 电机总成 28
2.1.3 减速箱总成 32
2.2 管子处理装置 35
2.2.1 旋转机构 35
2.2.2 吊环倾斜机构 37
2.2.3 背钳 39
2.3 钻井液循环通道 42
2.3.1 鹅颈管总成 43
2.3.2 内防喷器及其控制装置 45
2.3.3 保护接头 47
2.3.4 防松装置 48
2.4 导轨与滑车 48
2.4.1 导轨 48
2.4.2 滑车 50
2.4.3 反扭矩梁 52
第三章 电气传动与控制系统 53
3.1 概述 53
3.2 北石顶驱电控系统 53
3.2.1 系统结构 53
3.2.2 电控房 54
3.2.3 驱动系统结构 55
3.2.4 控制部分结构 56
3.2.5 控制子站 62
3.2.6 连接附件 63
3.3 交流变频传动系统 65
3.3.1 电动机 65
3.3.2 变频调速 67
3.3.3 北石顶驱交流变频传动系统 70
3.4 电气控制与监控系统 82
3.4.1 可编程控制器 82
3.4.2 网络通讯 85
3.4.3 顶驱自动控制及监控系统 86
3.4.4 监控记录功能 89
3.5 顶驱电控系统扩展内容 94
3.5.1 输入电源电压及频率对顶驱电控系统的影响 94
3.5.2 谐波对顶驱电控系统的影响及解决办法 95
第四章 液压传动与控制系统 98
4.1 液压源 99
4.1.1 液压源系统结构与工作原理 100
4.1.2 北石顶驱液压源系统的基本参数 103
4.1.3 液压源主要元器件 104
4.2 主阀块组及各系统回路 106
4.2.1 主阀块组 106
4.2.2 平衡系统 107
4.2.3 倾斜系统 109
4.2.4 内防喷器液压系统 111
4.2.5 回转系统 112
4.2.6 刹车系统 112
4.2.7 背钳系统 114
4.2.8 锁紧系统 114
4.3 辅助件 115
4.3.1 蓄能器 115
4.3.2 过滤器 116
4.3.3 油箱 117
4.3.4 热交换器 117
4.3.5 顶驱微循环系统 119
4.3.6 管线与接头 121
第五章 顶驱装置的安装、拆卸与储运 122
5.1 安装准备 122
5.1.1 设备清点 122
5.1.2 工作计划 122
5.1.3 井场布置 123
5.1.4 井架改造 123
5.1.5 其他改动 127
5.2 顶驱安装 127
5.2.1 电控房的安装 127
5.2.2 司钻台的安装 127
5.2.3 辅助操作台的安装 128
5.2.4 液压源的安装 128
5.2.5 导轨与本体的安装 129
5.2.6 管线的安装 130
5.2.7 其他部分的安装 132
5.2.8 检查 132
5.3 调试 133
5.3.1 导轨滑车调试 133
5.3.2 电控系统调试 133
5.3.3 主电动机冷却风机调试 133
5.3.4 主电动机运行调试 133
5.3.5 液压系统调试 134
5.4 拆卸及存放 134
5.4.1 拆卸前的准备 134
5.4.2 拆卸过程中注意事项 134
5.4.3 拆卸与存放 135
5.5 运输 137
第六章 顶驱装置的操作、维护与故障排除 138
6.1 驱装置的操作 138
6.1.1 起下钻作业 138
6.1.2 钻进 139
6.1.3 倒划眼 141
6.1.4 用顶驱装置上卸扣 142
6.1.5 下套管作业 143
6.1.6 特殊操作 143
6.1.7 井控操作 145
6.2 顶驱装置的维护保养 148
6.2.1 检查路线 148
6.2.2 电气系统的维护与保养 148
6.2.3 液压系统的维护与保养 150
6.2.4 顶驱本体的维护与保养 156
6.2.5 维护保养周期 160
6.3 常见故障诊断与排除 162
6.3.1 查找和处理故障的原则 162
6.3.2 顶驱装置常见故障 163
附录一 液压系统图符号说明 167
附录二 钻杆接头尺寸 169
附录三 螺栓扭矩表 170
附录四 推荐顶驱用壳牌油（脂）型号选配表 173