直驱式顶驱的研制和应用

张东海，陈 俊，蒋 谊，高 杭

（四川宏华石油设备有限公司，成都610036） ①

直驱式顶驱的研制和应用

张东海，陈 俊，蒋 谊，高 杭

（四川宏华石油设备有限公司，成都610036）①

介绍了一种利用机电融合技术设计出的新型顶驱——直驱式顶驱装置。该顶驱装置采用大功率交流变频电动机直接驱动主轴，与传统的顶驱相比取消了机械变速机构，实现了电机与机械的相互融合。国外现场使用情况表明：与传统同型号的顶驱相比，不仅明显提高连续钻井作业扭矩，并且显著降低设备使用故障率与维护强度，增强了应对钻井事故的能力。具有较强的可靠性、经济性和良好的推广前景。

直驱顶驱；机电一体化；机电融合；可靠性

顶驱装置自1982年问世以来，经过不断的改进和开发，已在海洋和陆地多种钻机装备上逐步得到了推广和应用［1－4］。顶驱可从井架上部空间直接旋转钻杆完成钻杆旋转钻进、循环钻井液、接立柱、上卸扣和倒划眼等多种钻井操作，可节省钻井时间20%～40%，预防卡钻事故发生，提高作业的安全性，尤其是在钻斜井和高难度定向井具有很大的优势，是当今石油钻井中前沿的技术和装备［5］。同时，由于油气勘探开发的环境越来越恶劣，难度也越来越大，为节省投资，降低开发成本，提高采收率，加快油田勘探开发速度，各油田和石油公司都将目光转向利用顶驱装置来钻深井、超深井、特殊工艺井（包括定向井、水平井、大位移井、复杂结构井以及丛式井等）。因此，国内外对顶驱装置的需求也越来越迫切［6－7］。……