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GB／T 31049-2022 石油天然气钻采设备 顶部驱动钻井装置.pdf5.1.2.7保护接头
保护接头安装在内防喷器下部·保护内防喷器的连接螺纹
5.1.4.1导轨与滑车的作用是使顶驱沿钻机井架上下移动，在钻并作业中保持在相对于井架的正确位 置，并承受反扭矩。 5.1.4.2顶驱导轨通常可分为单导轨和双导轨两种结构。 5.1.4.3双导轨与井架在整个高度上刚性连接，钻井时向井架传递扭矩。 5.1.4.4单导轨上部与天车采用铰接连接，底部通过反扭矩装置固定在井架的反扭矩横梁上，钻井时将 扭矩传递到井架下端
5.1.5.1液压传动和控制系统按功能，可分为主液压传动和控制系统、辅助液压传动和控制系统。 5.1.5.2顶驱本体质量的平衡、旋紧或松开钻柱螺纹时背钳的夹紧与松开、吊环的前倾与后倾、旋转头 回转与锁紧、内防喷器的打开与关闭、主动力机的制动与松开等功能均由辅助液压传动和控制系统 实现。 5.1.5.3对于液压驱动的顶驱，除上述功能要求以外，由主液压传动和控制系统提供主动力。
5.1.6.1电气传动与控制具有对顶驱的运行情况进行控制和实时监测的功能。 5.1.6.2对于电驱动顶驱某市污水施工组织设计 ，电气传动与控制的核心部分分为驱动和控制两部分，驱动部分包括驱动装 置、动力机及连接附件，控制部分包括配电系统、可编程逻辑控制器（PLC）控制系统及连接附件
5.1.6.1电气传动与控制具有对顶驱的运行情况进行控制和实时监测的功能。
钻井工况的控制。必要时，可以在二层台上配置辅助操作台，用于在二层台操作旋转头和吊环倾斜 机构
顶驱下套管装置是基于顶驱进行下套管作业的一种工具，可在下套管的同时实现管柱的旋转、钻并 液的循环。如果配置顶驱下套管装置，设计应符合6.12的规定，试验应符合8.3.7的规定，功能应满足 以下要求： 通过顶驱的提升和下放实现套管柱的提升和下放动作； 一 通过顶驱的主轴旋转带动顶驱下套管装置的卡瓦夹持总成实现套管螺纹的连接和松开； 一顶驱下套管装置的密封导向总成具备密封套管的能力，满足钻井液灌注及循环作业要求； 设定、记录和归档下套管作业数据（扭矩、转速等），具备追溯性
软扭矩系统应通过附加安装(或嵌入)在顶驱控制系统中的软、硬件，对顶驱输出转速、扭矩自动动 态调节，抑制粘滑振动。如果配置软扭矩系统，设计应符合6.13的规定，试验应符合8.3.8的规定，功能 应满足以下要求： 启动、运行及停止过程中，顶驱无异常响声或振动； 记录运行时的状态和参数。
5.2.3扭摆减阻系统
扭摆减阻系统应通过附加安装（或嵌入)在顶驱控制系统中的软、硬件，在滑动定向过程中控制顶驱 以给定的速度，在限定的扭矩或角度范围内来回摆动钻柱，减小井下摩阻。如果配置扭摆减阻系统，设 计应符合6.14的规定，试验应符合8.3.9的规定，功能应满足以下要求： 启动、运行及停止过程中，顶驱无异常响声或振动； 具有控制顶驱连续完成正向或反向旋转循环的功能。旋转循环的转速、角度、扭矩、相对零点 保持时间、循环次数实时可调； 记录运行时的状态和参数。
6.1.1顶驱零部件的设计应达到预期的目的，应操作简便、安全可靠。
6.1.1顶驱零部件的设计应达到预期的目的，应操作简便、安全可靠。 5.1.2常规产品设计使用环境最低温度应为一20℃。 5.1.3特殊环境用顶驱的材料应满足所处环境下的性能要求、液压和电气系统应在所处环境下可靠工 作。如钻井设计地层中含有硫化氢，顶驱钻井液循环通道零部件应选用抗硫化氢腐蚀配置。海洋环境 用顶驱应满足耐腐蚀、防盐雾、隔爆阻燃的要求。 5.1.4应设计顶驱易坠落零部件的防护措施
中4.3.5的规定采用极限强度（塑性）分析，也可采用有限元法，或采用和有限元相结合的分析方法。 6.2.1.2 ：对于所有影响设计的力的每个横截面，应采用力的作用位置与方向的最不利的组合方式。
式中： Rmax 最大许用应力，单位为兆帕（MPa）； Rel 最小屈服强度，单位为兆帕（MPa)； 刀 设计安全系数（应符合6.2.3的规定）。
主承载件设计安全系数应符合表2中的规定
如果需要使用提环与大钩连接时，提环与大钩的连接尺寸应符合表3和图5的规定。对于与游 老连接的提环，提环与游车的连接尺寸应符合表4和图6的规定
表3提环与大钩的连接尺寸
表3提环与大钩的连接尺寸（续）
图5提环与大钩的连接
表4提环与游车的连接尺寸
表4提环与游车的连接尺寸（续）
6.3.2主轴、内防喷器与保护接头尺寸
6.3.2.1顶驱主轴的下端连接遥控内防喷器（上部）、手动内防喷器（下部）和保护接头，保护接头的下端 连接钻柱的上接头。 6.3.2.2主轴、内防喷器、保护接头的连接见图7，主轴与内防喷器采用螺纹连接，连接方式按需确 定，图7为常见的螺纹连接方式，连接尺寸及螺纹应符合表5的规定。如需特殊参数，可与用户协商。
图7主轴、内防喷器、保护接头的连接示例
1、内防喷器、保护接头的尺寸和连接螺纹
6.3.3旋转头吊耳尺寸
旋转头上悬挂吊环的吊耳见图8，连接尺寸应符合表6的规定
转头上悬挂吊环的吊耳见图8，连接尺寸应符合
主推力轴承承受钻柱纵向载荷。 动力水龙头主推力轴承的额定载荷W。应由公式（2)确定：
W， 主推力轴承在100r/min时的计算载荷，单位为千牛（kN)； WR 一一主推力轴承在100r/min时，90%的轴承最短使用寿命为3000h时的额定载荷，单位为 (N); 800 单位为牛/千牛（N/kN）。
主推力轴承在100r/min时的计算载荷，单位为千牛（kN)； 主推力轴承在100r/min时，90%的轴承最短使用寿命为3000h时的额定载荷，单位为牛 (N)； 单位为牛/千牛（N/lNL)
6.4.2.1减速箱应运转平稳，不应有冲击、异常震动及不均匀响声，主轴空载转速为100r/min时，在油 温稳定后，润滑油温升不应超过45℃，最高温度不应超过85℃。 6.4.2.2顶驱正常运转时，减速箱各处密封均应无渗漏、无卡阻现象。 6.4.2.3润滑系统清洁可靠，应保证减速箱齿轮啮合、轴承的润滑以及散热，宜具有润滑油油位、油温 流量等检测装置
6.4.3.1承载箱应运转平稳，不应有冲击、异常震动及不均匀响声，主轴空载转速为100r/min时，在油 温稳定后，润滑油温升不应超过45℃，最高温度不应超过85℃。 6.4.3.2顶驱正常运转时，承载箱各处密封均应无渗漏、无卡阻现象。 6.4.3.3润滑系统清洁可靠，应保证承载箱轴承的润滑以及散热，宜具有润滑油油位、油温、流量等检测 装置。
旋转头旋转速度应可调，宜设定为3r/min～6r/min。旋转头内部宜预留至少3路旋转液月 .用于液压吊卡的配套
6.5.2吊环倾斜机构
6.5.3.1出厂前宜安装两个内防喷器某步行街工程给排水施工组织设计，分别为遥控操作内防喷器（上部）和手动操作内防喷器（下部）。 6.5.3.2在空载条件下，遥控操作内防喷器的关闭，应在按下操作按钮后5s内完成动作。内防喷器的 规格参数应符合表7的规定。如需特殊参数，可与用户协商确认
表7内防喷器规格参数
背钳机构应在规定扭矩下夹紧钻柱接头，并应带有防护装置（或功能），防止在正常钻进时夹紧机 占柱接头接触产生摩擦。背钳的夹持范围应符合表8的规定。如需特殊参数，可与用户协商，
机构的承载能力应不小于顶驱本体与一个钻杆立
6.7.1导轨的长度应与井架高度相适应，悬挂高度可调。导轨安装好后，下端面距离钻台面的高度宜 不小于2m，同时保证顶驱本体接近钻台面时滑车不会从导轨中脱出。 6.7.2滑车的设计、设计验证试验、材料要求、质量控制和标志按GB/T19190一2013中9.17的规定 执行
液压系统设计应符合GB/T3766的规定，液压元件应符合GB/T7935的规定。
液压源应满足顶驱液压系统对压力和流量的需求，应当包括适宜的净化和防护功能高速公路隔离栅施工组织设计，并满足环境温 度的要求。使用时液压油温升不应超过65°℃
3.1 管线、管路与接头的材质应适合于所传输的流体介质，并且能承受大于系统额定压力1.5倍