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1、12内容简介w一一 前言前言w二二 顶驱系统概述顶驱系统概述w三三 顶驱电缆总成顶驱电缆总成w四四 司钻台的操作入门司钻台的操作入门w五五 顶驱操作的注意事项和故障事例分析顶驱操作的注意事项和故障事例分析w六六 结束语结束语3 一、前言顶部驱动钻井装置可以进行以立柱为单元钻进，提高了速度及机械化程度，改善井眼质量，减轻劳动强度并可以及时有效地处理卡钻事故，近年来得到广泛的应用。4二、顶驱电控系统概述l 350T顶驱电传动系统采用了目前国际先进的矢量控制全数字交流变频技术及自动化、智能化控制技术、计算机控制技术、现场总线通讯和程序控制技术等，完全实现了背钳独立上卸扣、顶部驱动装置独立无级调速和司
2、钻的智能化控制；采用液压盘刹和电机能耗制动系统实现顶部驱动装置平稳运行和刹车；采用SIEMENS OP 27图形显示屏和网络系统实现对钻井参数和电器参数的显示、管理。由此达到了钻井作业的数字化、智能化、信息化、网络化的控制和管理。5LHTY顶驱电控系统核心是-，并由其控制变频器来驱动主电机运行。由于采用变频器驱动变频电机，从而实现无级调速钻井。另外所有液压动作机构的运行也由控制。电机型号YJ19额定功率(kW)350额定电压(V)600额定电流(A)405功率因数0.84额定转速(r/m)1200最高转速(r/m)2400额定转矩(N.m)2875绝缘等级200交流变频电机参数：l基本参数：
3、变频器参数：额定输入电压(V)3AC660690额定输入电流(A)627额定输入频率(Hz)50/60额定输出 电压(V)3AC0600额定输出频率(Hz)0500额定输出电流(A)570最大输出电流(A)775额定功率(kW)5008顶驱系统结构图PLC 系统可分为机械液压系统、电器控制系统及通讯网络。三个系统相对独立又经电气和通讯接口相互交联，有机地组合在一起构成功能完善的控制系统。9主要操作1顶驱控制：启动、停止、正向、反向、 速度给定、工作方式选择。2 液压站控制：启动、停止3 对各个液压电磁阀的相关操作。主要功能：1 钻井方式。2 上卸扣、接钻杆。3 数字化仪表系统4 计算机管理系统
4、5 各种保护报警功能 10l硬件设计主要是以S7-300PLC为核心由PROFIBUS现场总线连接司钻台、操作员面板、上位机和变频器等组成通讯网络11由总线构成的通讯网络系统核心为PLC,司钻的控制指令都经由其处理后通过电气接口传至各执行机构，各系统状态也由传感器及编码器反馈给PLC，再经处理后在OP27或司钻台显示。12 系统的现场控制软件采用STEP7编程，控制软件实现了顶驱各控制机构的自动控制及主电机速度、扭矩的精确控制，程序中采用逻辑判断的方法对顶驱系统进行故障诊断，对各种类型的故障进行声光报警。主程序界面13 2 2 监控软件监控软件 监控软件采用西门子公司先进的人机界面系统 Win
5、CC Flexible，WinCC Flexible是在 Windows 操作系统下运行的基于 PC 的人机界面系统。从而在上位计算机监控系统中 显示各参数。监控界面14三三 顶驱电缆总成顶驱电缆总成顶驱电控系统顶驱电控系统(以以50为基准为基准)由变压器（选件）由变压器（选件）电控房电控房顶驱本体的接线箱顶驱本体的接线箱司钻控制箱等部件组成：司钻控制箱等部件组成：电缆连接：发电机变压器 3*150mmsq 65米动力缆 变压器电控房 3*150mmsq 15米动力缆 电控房顶驱 地面段 3*150mmsq 50米动力缆 1*50mmsq 50米地线 20芯 50米辅助动力缆 37芯 50米综
6、合缆15三三 顶驱电缆总成顶驱电缆总成 游动段 3*150mmsq 70米动力缆 1*50mmsq 70米地线 20芯 70米辅助动力缆 37芯 70米综合缆 司控箱电控房 70米FROFIBUS线（紫色） 70米控制线（灰色）16三三 顶驱电缆总成顶驱电缆总成辅助动力缆信号缆动力缆 按用途分顶驱的电缆分几按用途分顶驱的电缆分几类类:动力缆动力缆,辅助动力缆和辅助动力缆和信号缆信号缆.17三三 顶驱电缆总成顶驱电缆总成o 变压器电缆、电控房电缆、司钻台线缆等变压器电缆、电控房电缆、司钻台线缆等顶驱主电机进线顶驱主电机出线综合缆辅助动力缆司钻台控制手提箱控制司钻台通讯司钻台通讯转速录井信号扭矩录
7、井信号18四四 操作入门操作入门 电控房按扭简介电控房按扭简介系统准备灯系统运行灯 系统停止灯 系统故障灯急停内控/外控系统启动系统停止复位OP27控制屏19四四 操作入门操作入门 电控房按扭简介电控房按扭简介 “内控/外控”旋钮：将旋钮旋至内控位置时，司钻控制台将不起作用； 将旋钮旋至外控位置时，电控房内的按钮将不能操作。 “急停”按钮：在突发事件和紧急情况下，需要立即停止时按下。 “系统启动”：在变频器和液压站需要启动或操作的时候，按下此按钮。 “系统停止”：子系统处于停止时,变频器及司钻台将不能运行。 OP27控制屏：主要显示各电机的工作状态，变频器工作时的电流、频率，倾斜油缸、弹跳油缸
8、等设备的工作状态；同时可实现液压站电机、液压站加热器的启停控制。20四四 操作入门操作入门 司钻台按扭简介司钻台按扭简介 速度控制手轮用来调整钻井过程中顶驱主轴的速度。 钻井扭矩给定手轮用来设定顶驱钻井时的扭矩值。 上卸扣扭矩给定手轮用来设定顶驱上卸扣时的扭矩值。21四四 操作入门 司钻台按扭简介司钻台按扭简介上卸扣扭矩给定手轮钻井扭矩给定手轮速度控制给定手轮22四四 操作入门操作入门 注意事项注意事项 在正常工作的情况下，请勿按下“井喷”按钮。在发生井喷事故时，按下井喷按钮，此时顶驱主电机停止运转，30秒后主电机通风电机停止，液压站电机运转，内防喷器关闭，随后液压站电机电源断开.23四四 操
9、作入门操作入门 操作入门操作入门 控制按扭复位 未进行任何操作前将所有旋扭置于如下位置： IBOP 旋扭：“打开” 调试扭：“正常” 弹跳油缸：“正常位” 倾斜油缸：“保持” 其余旋扭置于中间位置。24四四 操作入门操作入门 操作入门操作入门 控制按扭复位控制按扭复位调试扭正常位弹跳油缸正常位倾斜油缸保持位IBOP打开位25四四 操作入门操作入门 操作步骤操作步骤 顶驱钻进作业顶驱钻进作业 “钻井” “正转” “钻井扭矩给定” “钻井速度给定”26四四 操作入门操作入门钻井扭矩给定钻井速度给定顶驱钻进作业顶驱钻进作业正转钻井27四四 司钻台操作入门司钻台操作入门 顶驱接立柱作业顶驱接立柱作业
10、顶驱上提至二层台，旋转回转头，把吊卡开口转至正对井架工的合适位置，倾斜臂前倾吊卡送至合适位置，井架工把钻柱送入吊卡并扣紧吊卡后，倾斜油缸打到浮动位，司钻上提顶驱，井口对好扣，用液压大钳紧完扣后，司钻与井架工配合把钻柱对入到向器。 28四四 司钻台操作入门司钻台操作入门顶驱接立柱作业顶驱接立柱作业 “上卸扣” “正转” “旋扣” “上卸扣扭矩值给定” “夹紧”+“加扭29四四 司钻台操作入门司钻台操作入门顶驱接立柱作业顶驱接立柱作业正转上卸扣上卸扣扭矩给定夹紧加扭30四四 司钻台操作入门司钻台操作入门顶驱起钻作业顶驱起钻作业 顶驱带钻具至二层台，井口放入卡瓦卡住钻具，稍微下放顶驱，待吊卡与钻杆接
11、头完全分开，井口用液压大钳松扣。上提顶驱，井口人员推立柱至指定位置后下放顶驱，司控箱倾斜油缸前顷至合适位置后，井架工打开吊卡拉钻柱进止梁，倾斜油缸打到浮动位，待吊卡回到中位后下放顶驱到井口，井口人员推吊卡过钻杆母接头，井口人员扣好吊卡上提顶驱。 31四四 司钻台操作入门司钻台操作入门 顶驱起钻作业顶驱起钻作业 “液压泵启动” “回转头旋转正转”（或反转） “液压泵启动” “倾斜油缸前倾”（或后倾）32四四 司钻台操作入门司钻台操作入门顶驱起钻作业顶驱起钻作业液压泵启动回转头正反转倾斜油缸前后倾33四四 司钻台操作入门司钻台操作入门顶驱卸扣作业顶驱卸扣作业 “上卸扣上卸扣” “反转反转” “上卸
12、上卸扣扭矩值给定扣扭矩值给定” “夹紧夹紧”+“加扭加扭” “旋扣旋扣” “上跳上跳”34四四 司钻台操作入门司钻台操作入门顶驱卸扣作业顶驱卸扣作业反转上卸扣夹紧加扭、旋扣上跳上卸扣扭矩值给定35四四 司钻台操作入门司钻台操作入门 顶驱定向作业顶驱定向作业 “液压泵启动” “盘刹刹车”（或松开）盘刹液压泵启动36四四 司钻台操作入门司钻台操作入门 井喷井喷 直接按下“井喷”按钮井喷 非井喷时，严禁使用非井喷时，严禁使用 37四四 司钻台操作入门司钻台操作入门 急停急停 直接按下“急停 ”按钮 急停 非紧急情况时，严禁使用非紧急情况时，严禁使用 38六六、结束语、结束语 5LHTY顶驱电控系统目前已通过技术审查和出厂验收，本系统设采用的都是经验证的成熟技术，实现了设备安全可靠运行。能够满足油田钻井作业恶劣工况的要求，是油田钻井作业的新趋势。
