顶部驱动钻井系统是20世纪末期，美国、法国、挪威等国家研制应用的一种新型的钻井系统。现在已成为石油钻井行业的标准产品。它适用性极广，从2000米到9000米的井深都可以使用顶部驱动钻井系统;从世界钻井机械的发展趋势上看，它符合21世纪钻井自动化的历史潮流。现在，我国赴国外打井的队伍，如果没有安装该系统将不允许在投标竞争中中标，由此可见，顶部驱动钻井系统已经到了非用不可的地步。

​顶部驱动钻井装置的缺点

顶部驱动钻井系统从1982年问世以来，世界范围内的使用数字逐年增加。顶部驱动钻井系统也日益得到完善与改进，但各陆上与海上用户在使用过程中，也发现这种新式装备存在一些问题。

1.管理不善停机

如果不能很好的加以管理，顶部驱动钻井装置将会造成钻机停机。据美国Varco公司调查，发现在1995年前的相当一段时期内，顶部驱动钻井装置电路故障占其停机修理的42%，而机械故障占其停机修理的58%。

2.切断钻井钢丝绳

以TDS一3型顶部驱动钻井系统为例，用它钻三口井总重量为21216 kg，其中包括游动滑车和水龙头，些附加的重量相对于传统的方钻杆--转盘系统来说增加了切断钻井钢丝绳的频率。

3.海上作业飓风疏散

一个不利的维护方面就是井架上的钻杆必须在飓中疏散。如果那些钻杆在下套管时不能事先坐定，则须将其放下去。用顶部驱动钻井系统下放作业与方钻杆一转盘系统大体上相同，两者之间唯一的差别就是用方钻杆一转盘系统时在裸眼井中其进尺数决不会超过2m钻杆，而顶部驱动钻井系统在裸眼井中随时都可保持预期的进尺数。举例来说，井架上包括1219 m套管5486 m钻杆需要12到14个小时才能部被放下来。

因此，顶部驱动钻井装置在实践中仍有继续改进。

顶部驱动钻井装置主要有以下部件和附件组成

1、水龙头--钻井马达总成(关键部件);

2、马达支架/导向滑车总成(关键部件);

3、钻杆上卸扣总成(体现最大优点的部件);

4、平衡系统;

5、冷却系统;

6、顶部驱动钻井装置控制系统;

7、可选用的附属设备。

顶部驱动钻井装置的主体部件，主要包括:

1、钻井马达;

2、齿轮箱;

3、整体水龙头;

4、平衡器。

钻井马达的冷却系统:

马达的冷却为风冷。

1、近距离安装鼓风机

2、加高进气口的近距离安装鼓风机

3、远距离安装鼓风机近距离就是近距离向马达提供冷却风，取风高度在马达行程最低点距离钻台6米以上。

远距离安装鼓风机:

在不能保证提供安全冷却空气的情况下，例如:井架为密闭式的即可采用直径8in软管冷却系统，且鼓风机马达为40hp(比近距离安装提高了一倍)，马达安在二层平台，从井架外吸进空气，增加的马力用于驱使空气流过较长的进气软管。

导向滑车总成

整个导向滑车总成沿着导轨与游车导向滑车一起运动。当钻井马达处于排放立根的位置上时，导向滑车则可作为马达的支撑梁。导轨有单轨和双轨两种。

钻杆上卸扣装置

主要组成部件:

1、扭矩扳手

2、内防喷器和启动器

3、吊环连接器和限扭器

4、吊环倾斜装置

5、旋转头

扭矩扳手总成提供钻杆的上卸扣的手段。他位于内防喷器下部的保护接头一侧，他有两个液缸在扭矩管和下钳头之间。

钳头有一直径为10in的夹紧活塞，用以夹持与保护接头相连接的钻杆母扣。范围:3½in--7⅜in。

钻杆上卸扣装置另有两个缓冲液缸，类似大钩弹簧，可提供丝扣补偿行程125mm。

内防喷器是全尺寸、内开口、球型安全阀式的。带花键的远控上部内防喷器和手动的下部内防喷器形成井控防喷系统，内防喷器采用6⅝in正规扣，工作压力为105MPa。

吊环倾斜装置:

有两种功用:

1、吊鼠洞中的单根。

2、接立柱时，不用井架工在二层台上将大钩拉靠到二层台上。若行程1.3米的倾斜装置不能满足要求则可选择2.9米的长行程吊环倾斜装置。

平衡系统的主要作用是防止上卸接头扣时螺纹的损坏，其次在卸扣时可帮助公扣接头从母扣接头中弹出，这依赖于它为顶部驱动钻井装置提供了一个类似于大钩的152 毫米的减震冲程。是因为使用顶部驱动钻井装置后没有再安装大钩了;退一步说，即使装有大钩，它的弹簧也将由于顶部驱动钻井装置的重量而吊长，起不了缓冲作用。