石油钻采机械任务三顶部驱动钻井装置项钻机旋转系统顶驱钻井系统教学设计.docx

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石油钻采机械任务三顶部驱动钻井装置项钻机旋转系统—顶驱钻井系统教学设计石油工程系石油工程系授课章节任务/项目情境四钻机的系统组成授课方式理论课□实践课□理实课?其他□授课时间第10次授课内容顶部驱动的钻井系统计划课时2教学目标与要求知识目标：1.什么是顶部驱动的钻井系统？2.顶部驱动的钻井系统的优缺点3.顶部驱动的钻井系统的组成能力目标：能识别常规钻机和顶部驱动钻机素质目标：具有一定的理论基础和分析判断能力。具有一定的观察能力。有认真细致的学习态度和善于分析的能力。教学重点与难点重点：顶部驱动结构特点难点：顶部驱动的钻井系统的工作原理处理方法：学生认真阅读，教师指导教学资源计算机、投影仪、PPT课件、教材，黑板、尺子和粉笔等。教学过程主题/任务/活动教学方法/教具时间分配/min考勤、复习提问，新课引入引导法5顶部驱动系统启发式讲授、图示法40实训观摩学生问答20常规钻机与顶部驱动的钻井系统的比较分析讲授20本讲小结与作业师生互动5作业/技能训练见ppt教学评估需要通过图片分析区别、作业完成等考核学生掌握情况教研室主任签名：年月日教学设计提问形式见教材表格任务3顶驱钻井系统一、顶驱驱动钻井系统概述⒈什么是顶部驱动钻井系统？答：顶部驱动钻井系统是一套由游车悬持，直接驱动钻具旋转钻进（将转盘的动力移到水龙头处）的驱动装置。⒉顶部驱动钻井的原理是什么？答：顶部驱动钻井系统从井架内部空间的上部直接旋转钻柱，并沿固定在井架内部的转用轨道向下送钻，完成了以立根为单元旋转钻进、循环钻井液、倒划眼（起钻）、上卸钻杆（单根、立根）、下套管和上卸管柱、实施井控作业等各种钻井操作。液马达驱动⒊顶部驱动钻井系统的驱动形式有AC—SCR—DC电动机驱动AC—VFD—AC AC—SCR—DC指交流发电机—可控硅整流—直流电动机驱动AC—VFD—AC指交流发电机—变频调速器—交流电动机驱动前者叫可控硅直流电驱动,后者叫交流变频电驱动.4.TDS的主要优点由于TDS和侧驱系统(SDS)、陆地顶驱系统(LDS)以及与水龙头和游车相组合的顶驱系统(IDS)，其最终仍以顶部驱动方式进行钻井作业，故TDS与SDS、LDS、IDS的优点基本一致(下文概称作TDS)。其主要优点是：1)可显著降低钻井辅助时间，提高钻井效率15%～20%，甚至更高。2)可避免或易于排除卡钻、埋钻等孔内事故以及钻遇油气层在提钻时易产生井涌、井喷事故，大大提高了钻井的安全可靠性。3)特别适用于钻定向井、水平井，显著提高钻定向井、水平井的钻井能力和降低钻井费用。4)可以获得更长的、连续取样的岩芯样品。5)减少钻台上旋转和传动的部件，操作更加安全。缺点：（1）管理不善易停机（2）增加钻井钢丝绳的磨损（3）由于顶部驱动钻井系统和井架工作台放置位置的原因，水龙带必须放下来后在下套管，取放水龙带会费大量时间。（4）海上作业，井架上的钻杆必须在飓风中疏散。顶部驱动钻井系统在实践中仍有继续改进的必要。二、顶部驱动钻井系统的结构组成教学设计动画演示实训室具体观摩顶部驱动的钻井系统的组成⒈钻井马达水龙头总成⑴钻井马达⑵齿轮箱总成⑶整体水龙头⑷钻井马达冷却系统2.导轨—导向滑车总成导向滑车和支撑装置总成如图4-7所示。①导轨：装在井架内②导向滑车：由马达底座和框架组成。③作用：对游车和顶驱起导向及承受反扭矩作用。80年代为双导轨，90年代改为单导轨。3.钻杆上卸扣装置⑴扭矩扳手⑵内防喷器和启动器⑶吊环连接器⑷吊环和钻杆吊卡⑸吊环倾斜器⑹旋转头总成课后小结顶部驱动钻井系统是新型设备，学生了解基本知识就可以。