CN109154182B - 带扭矩管的伸缩式顶部驱动器 - Google Patents

Abstract

一种与钻机一起使用的伸缩式顶部驱动器和操作钻机的方法。所述伸缩式顶部驱动器包括具有一对桅形井架轨道的转管滚座，所述转管滚座处于可相对于桅形井架平移例如滑动的关系。轭将扭矩管可枢转地连接到所述转管滚座，并且所述顶部驱动器连接到所述扭矩管，使得所述顶部驱动器的大部分定位成低于所述转管滚座的大部分。可延伸的致动器连接在所述转管滚座与所述轭之间，以将所述顶部驱动器向/从所述转管滚座平移。扭矩从所述顶部驱动器通过所述扭矩管、轭和转管滚座传递到所述钻机的所述桅形井架中。

Description

带扭矩管的伸缩式顶部驱动器

发明名称

带扭矩管的伸缩式顶部驱动器

继续声明

本申请要求2016年4月29日提交的美国临时申请No.62/330,028的优先权。

技术领域

本公开涉及一种用于将钻杆和钻铤移入和移出地下井筒的钻机和系统。具体地讲，本发明涉及一种用在钻机上的伸缩式顶部驱动器(retractable top drive,RTD)，其被设计成显著缩短钻柱的起下钻时间(trip time)。具体地讲，本设计被配置成与第二起重机一起使用，该第二起重机可平移地安装到与伸缩式顶部驱动器相同的桅形井架上。

背景技术

在勘探石油、天然气和地热能时，钻井作业被用于在地下形成钻孔或井。用于地下勘探的钻机必须运输到要开始钻井活动的地点。这些地点通常位于遥远的崎岖地形中。在国家高速公路上运输此类钻机需要遵守公路安全法规以及桥梁下或隧道内的间隙。一旦运输到期望的地点，大的钻机部件就必须各自从运输拖车移动到与位于钻垫上的其他部件接合。

移动全尺寸钻机需要拆卸和重新组装子结构和桅形井架。安全是至关重要的。拆卸和重新组装的速度对盈利能力也至关重要。完全拆卸会导致重新组装时出现错误、延迟和安全风险。现代钻机可能具有两个、三个或甚至四个供顺序连接并升到子结构上方的桅形井架段。

运输制约因素和成本限制了对可以更快地钻井的钻机进行构造的许多设计机会。常规钻井涉及在井底具有钻头。井底钻具组件位于钻头的正上方，其中提供方向传感器及通信设备、电池、泥浆马达和稳定设备以帮助将钻头引导到期望的地下目标。

一组钻铤位于井底钻具组件上方以提供非扁瘪(noncollapsible)重量源，以帮助钻头压碎地层。加重钻杆位于钻铤上方以确保安全，处于钻柱中性点的正上方，其中下方部件处于压缩状态，上方部件处于拉伸状态。钻柱的其余部分主要是钻杆，钻杆被设计成始终处于拉伸状态。每根钻杆长约30英尺，但长度因款式而异。通常以“双重钻杆”(2个连接长度)、“三重钻杆”(3个连接长度)或四重钻杆(4个连接长度)储存钻杆长度。

当钻柱(钻杆和所有其他部件)必须从钻机拆除以更换磨损的钻头时，必须从井中取出整个钻柱，并将其以双重钻杆或三重钻杆收回，直到钻头被取回和更换。将所有部件从孔中拉出并将其全部回收的这个过程通常被称为“起下钻”。

起下钻是非钻井时间，因此，是必要的浪费。在上个世纪人们就已经努力设法避免这种浪费或至少减少这种浪费。运行三重钻杆比运行双重钻杆更快，因为它减少了三分之一的必须首先断开然后重新连接的螺纹连接数。三重钻杆需要更高更昂贵的钻机，但它们是深钻时的唯一实用替代方案。

一种选择是操作一对相对的桅形井架，每个桅形井架配备完全可操作的顶部驱动器，该驱动器顺序地在井筒上摆动。以这种方式，起下钻可以几乎是连续的，仅需要暂停来将各连接部旋转到一起或分开。这种钻机配置的明显问题是设备、操作和运输的成本。此外，排管的问题仍然没有解决。

自动钻杆排放一直是与缩短起下钻时间相关的目标。Iron Derrickman^TM是一种商业上可获得的机构，它试图复制人类井架的移动。该装置的商业成功和接受度非常有限。一个问题是它缺乏可操作的冗余度。在机械故障的情况下，必须修理或移除该机构，从而导致钻井活动不可接受的中断。

顶部驱动器因陆上钻机而闻名。一些现有技术的顶驱系统可移动地安装在扭矩管上，该扭矩管垂直延伸并由钻机桅形井架支撑。用于沿着桅形井架长度引导顶部驱动器的转管滚座(dolly)通常连接到顶部驱动器而不是游车。这具有将顶部驱动器处的反作用扭矩直接传递到转管滚座然后传递到桅形井架轨道的优点。顶部驱动器处的反作用扭矩由顶部驱动器使钻柱和钻头旋转而产生。例如，美国专利No.7,188,686示出了一种现有技术的系统，该系统具有扭矩管，该扭矩管几乎从钻台附近延伸到桅形井架顶部附近并由桅形井架支撑。顶驱系统可移动地安装在扭矩管上并且可通过延伸系统水平移位。

出于本说明书的目的，“扭矩管”表示传递扭矩的任何结构。例如，“扭矩管”的定义包括但不限于：具有任何横截面几何形状的梁、杆、棒、柱、轴、斜杆、圆柱、支柱、螺柱、管、管道、轨道等。具体地讲，“扭矩管”的定义不限于“管”，因为应当理解，“管”一词仅仅是钻机扭矩传递结构的一些早期实施方案呈管状的语言假象。

为高起下钻率钻机而设计的顶部驱动器需要为可伸缩的，以便为桅形井架外壳内的二级管道处理机器腾出空间；能够靠近钻台定位，与钻台安装的管道处理设备的干扰最小；并且能够将反作用扭矩稳定地传递到桅形井架轨道。当应用于已知的顶部驱动器设计时，出现了一个显著的问题，即这些制约因素存在设计冲突。因此，仍然需要一种能够满足所述要求的顶部旋转驱动机构的设计方案。

期望具有一种钻机，该钻机能够缩短更换钻头或维修井底钻具组件所需的起下钻时间。还希望具有一种钻机，该钻机能够通过与将钻柱吊入和吊出井筒的设备分开的设备将钻杆移动到井筒上或远离井筒。还希望具有一种包括冗余度的系统，使得如果系统的某个元件发生故障或需要维修，则可以由钻机上的另一单元承担由该单元执行的任务，而不完全停止维护操作。

为了满足这些要求，需要一种顶驱系统，该顶驱系统可以伸缩以便为桅形井架外壳内的二级管道处理机器腾出空间，并且能够靠近钻台定位，与钻台安装的管道处理设备的干扰最小，且还能够将反作用扭矩稳定地传递到桅形井架轨道。

本发明的优选实施方案针对以明显更快的速率提供快速、安全和可靠的钻柱部件的起下钻所面临的工程制约因素和挑战提供了独特的解决方案。

发明内容

根据本公开的教导，克服了与现有顶驱钻机系统相关的缺点和问题。

本发明用于新的钻机系统。本发明包括伸缩式顶部驱动器(RTD)，其垂直平移钻井桅形井架的内部后侧。顶部驱动器沿缩回的中心线和井中心线中的任一者或在它们之间垂直行进。二级起重装置(例如，管状输送臂)沿着钻井桅形井架的前部结构在桅形井架内部之外垂直行进，其提升能力限于钻管立根的提升能力。管状输送臂的行进完全独立于伸缩式顶部驱动器的平行行进。管状输送臂可以在绞车中将管状立根垂直和水平地向V型大门方向移动，到达包括井筒中心线、立根转换位置(stand hand-off position)、鼠洞(mousehole)和钻台坡道(catwalk)的位置。

在一个实施方案中，伸缩式顶部驱动器包括游车组件和悬挂在游车组件的连杆上的顶部驱动器组件。转管滚座具有多个臂，这些臂向外延伸，在每个臂的端部处具有滑动组件。滑动组件可以以可平移的关系(例如滑动或滚动)连接到一对桅形井架轨道。第一轭将游车可枢转地连接到转管滚座。可延伸的致动器连接在转管滚座与第一轭之间。扭矩管连接到游车。扭矩管以垂直可滑动的关系连接到顶部驱动器。在该实施方案中，致动器的延伸部枢转第一轭以使游车远离转管滚座延伸到井中心上方的位置。致动器的缩回使第一轭枢转以使游车朝向转管滚座缩回到远离井中心的位置。

同样在该实施方案中，钻柱响应于顶部驱动器的旋转而产生的扭矩反作用力从顶部驱动器传递到扭矩管，从扭矩管传递到游车，从游车传递到转管滚座，再从转管滚座传递到支撑伸缩式顶部驱动器的桅形井架的桅形井架轨道。

在另一个实施方案中，第一轭在其每个端部处包括一对连接的枢轴点。在另一个实施方案中，第二轭将转管滚座可枢转地连接到游车，并且在其每个端部处包括一对连接的枢轴点。

在另一个实施方案中，游车组件包括第一滑车轮组件(第一滑车轮组)和第二滑车轮组件(第二滑车轮组)。第一轭连接并分离第一滑车轮组件和第二滑车轮组件中的每一个。第一滑车轮组件和第二滑车轮组件可绕公共轴线旋转。

在另一个实施方案中，每个滑动组件包括连接到调节垫的滑动垫。在另一个实施方案中，每个滑动组件包括滚子组件。

在另一个实施方案中，第二轭安装在转管滚座中较低且较宽的位置，以更直接地抵抗来自顶部驱动器的扭矩。在该实施方案中，钻柱响应于顶部驱动器的旋转而产生的扭矩反作用力从顶部驱动器传递到扭矩管支架，从扭矩管支架传递到扭矩管，从扭矩管传递到第二轭，从第二轭传递到转管滚座，再从转管滚座传递到支撑伸缩式顶部驱动器的桅形井架的桅形井架轨道。

本发明的又一方面提供了一种用于井筒钻机的伸缩式顶部驱动器，该伸缩式顶部驱动器包括：转管滚座，其被配置成由钻机的桅形井架支撑，使得转管滚座相对于桅形井架基本上可垂直平移；轭，其第一端与转管滚座机械连通；扭矩管，其与轭的第二端机械连通；顶部驱动器，其与扭矩管机械连通，使得顶部驱动器的大部分低于转管滚座的大部分；以及致动器，其与轭机械连通，以使顶部驱动器在相对于转管滚座具有水平分量的方向上平移。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于操作钻机的方法，该方法包括：将转管滚座安装到钻机桅形井架上，使得转管滚座相对于钻机桅形井架基本上可垂直平移；将顶部驱动器安装到转管滚座上，使得顶部驱动器的大部分低于转管滚座的大部分，并且顶部驱动器可在相对于转管滚座具有水平分量的方向上平移；以及将扭矩从顶部驱动器传递通过转管滚座并进入桅形井架。

如所公开的，本发明消除了对连接到伸缩式顶部驱动器的转管滚座的需要，因此消除了对在钻台水平面附近延伸的轨道的需要，其中轨道和下部转管滚座的放置将干扰当在井中心、鼠洞与立根转换位置之间操纵钻杆的管状立根、钻铤和套管时可用于辅助桅形井架上的第二起重机构的自动管道处理设备。这进一步为钻台安装的上扣和卸扣机器(称为铁钻工)提供了间隙。

本发明提供了一种新的钻机系统，该系统显著缩短钻杆起下钻所需的时间。本发明还提供了一种具有机械可操作冗余度的系统。以下概述涉及“下钻”，这意味着从排放模块添加钻杆的排放立根以形成整个长度的钻柱。本领域普通技术人员将理解，对于从井中起钻，通常将下面概述的过程反过来。

如本领域普通技术人员将理解的，可以修改所公开的组件并获得相同的有利结果。还应该理解的是，如上所述，该机构可以反向操作以从井筒移除钻柱的钻柱立根长度，以便有序地进行桥式吊车堆叠。尽管在此描述了与三重钻杆相关的配置，但是本领域普通技术人员将理解，这样的描述仅是示例性的，因为本发明不受限制，并且同样适用于双重钻杆和四重钻杆。

附图说明

可通过参考结合附图的以下描述来获得对本发明实施方案的更完整理解，其中相同的附图标记表示相同的特征。

图1是用于高起下钻率钻机的本发明的钻机系统的实施方案的等距视图。

图2是图1的钻井系统的顶部部分的等距视图。

图3是本发明的实施方案的部件的等距分解视图。该视图示出了转管滚座和轨道连接器、枢转轭、滑车轮和扭矩管。

图4是本发明的伸缩式顶部驱动器(RTD)的实施方案的等距视图。

图5是本发明的RTD的另一个实施方案的侧视图，显示了它位于井中心上方。

图6是图5的RTD的实施方案的侧视图，显示了它从井中心上方的位置缩回。

图7是图3和图4的RTD的实施方案的侧视图，示出了当在井中心位置与缩回位置之间移动时RTD的相对位置，其中缩回位置以虚线示出。

图8是等距剖视图，示出了通过直接连接到游车的扭矩管传递的力。

图9A是RTD的替代实施方案的等距分解视图，其中第二轭从顶部驱动器更直接地制动来自扭矩管的扭矩。

图9B是顶驱齿轮箱组件的后侧(绞车侧)的透视图，其中为了说明的目的放大了扭矩管支架。

图10A是图9A的RTD的侧视图，以缩回配置显示。

图10B是图9A的RTD的侧视图，以延伸配置显示。

图10C是图9A的RTD的顶视图，以延伸配置显示。

图11A是图9A的RTD和顶部驱动器的顶视图，以延伸配置显示。

图11B是图9A的RTD和顶部驱动器的侧视图，以延伸配置显示。

当结合附图阅读以下详细说明和所附权利要求时，本发明的目的和特征将变得更容易理解，其中相同的数字代表相同的元件。

附图构成本说明书的一部分并且包括本发明的示例性实施方案，这些实施方案可以以各种形式实施。应当理解，在一些情况下，可夸大或放大地示出本发明的各个方面，以便于理解本发明。

具体实施方式

通过参考下以图1至图11B根据以下一般性讨论可最好地理解优选实施方案。在某些实施方案的高层次描述的上下文中可以更容易地理解本公开。

图1示出了本发明的一个实施方案。下面的描述是为了使本领域技术人员能够实现和使用本发明而呈现的，并且是在特定应用及其要求的上下文中提供的。对于本领域技术人员来说，对所公开的实施方案的各种修改将是显而易见的，并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本文定义的一般原理可以应用于其他实施方案和应用。因此，本发明无意限于所示的实施方案，而是应与符合本文公开的原理和特征的最宽范围相一致。

图1是用于高起下钻率钻机1的本发明的钻机系统的实施方案的等距视图。图1示出了移除了前部(V型大门部分)的钻机1。在其位置处，立根盒平台900位于地表附近，在地面上的子结构2的基准箱部分上方延伸。在该位置，立根盒平台900位于排放模块300正下方，使得位于排放模块300中的任何管立根80(未示出)将搁置在立根盒平台900上。在这种配置中，由于管状立根80没有停留在钻台水平面上，因此排放模块300在钻机1的桅形井架10上所处的位置比在传统的陆上钻机上更低。另外，管状立根80将需要显著升高以达到钻台6的水平。

如将在以下讨论中看到的，这种布置在与高起下钻率钻机1的若干其他独特部件的互补关系方面提供许多优点。最有利的是，它需要宽敞的钻台6来容纳诸如铁钻工的联接设备，以及需要下部稳定臂来控制由伸缩式顶部驱动器和二级起重机吊起的管状立根的自由移动。

图2是在高起下钻率钻机1的实施方案中使用的钻井桅形井架10中的RTD 200的等距剖视图。RTD 200具有安装在桅形井架10中的引导件17上的转管滚座202。引导件17靠近桅形井架10的后侧14(绞车侧)。转管滚座202可在引导件17的长度上垂直平移。在所示的实施方案中，RTD 200具有分裂块，该分裂块包括司钻的侧块232和非司钻的侧块234。该特征提供了因缩回转管滚座202的能力而获得的桅形井架中心路径间隙之外的间隙。

轭210将块半部232和234连接到转管滚座202。致动器220(参见图3)在轭210与转管滚座202之间延伸，以便于RTD在井中心位置与缩回位置之间的受控移动。

图3是RTD 200的实施方案的部件的等距分解视图。该视图更清楚地示出了转管滚座202及其连接的部件。每个转管滚座端部204在其端部204与滑动垫208之间具有调节垫206。滑动垫208接合引导件17以引导RTD 200在桅形井架10的竖直长度上上下移动。调节垫206允许在桅形井架10上精确居中和对准转管滚座202。

在所示的实施方案中，RTD 200具有分裂块，该分裂块包括司钻的侧块232和非司钻的侧块234。该特征提供了因缩回转管滚座202的能力而获得的桅形井架中心路径间隙之外的间隙。

第一轭210将块半部232和234可枢转地连接到转管滚座202，并使它们分离并在公共旋转轴线上对准。第二轭212将块半部232和234可枢转地连接到转管滚座202，并稳定它们的分离和对准。扭矩管260连接到第二轭212以及块半部232和234的交叉点，以将其固定到游车组件230。

致动器220在轭210与转管滚座202之间延伸，以便于RTD在井中心位置与缩回位置之间的受控移动。连接264表示游车组件230的滑车轮组件232和234上的点，在该点处连接扭矩管260。

图4是组装状态的并且包括完整的游车和顶部驱动器组件的RTD 200的实施方案的等距视图。如该视图中所见，RTD 200包括顶部驱动马达240和对扣引鞋246。枢转连杆252向下延伸。自动吊卡250附接到连杆252的端部。游车组件230通常包括滑车轮组件232和234以及连杆236。

图5是RTD 200的替代实施方案的侧视图，显示了其定位在井中心30上方。在该实施方案中，扭矩管260在连接264处直接连接到游车230。

图6是图5的RTD 200的实施方案的侧视图，显示了其从井中心30上方的位置缩回。

图7是类似的侧视图，显示了图3和图4的RTD 200的实施方案，示出了当在井中心30位置与缩回位置之间移动时RTD 200的相对位置，其中缩回位置以虚线示出。

图8是等距剖视图，示出了通过直接连接到游车组件的扭矩管260传递的力。在该视图中，RTD 200定位在井中心30上方。可以看到滑动垫208安装在转管滚座202的相对端部204(不可见)上，所述端部在司钻侧和非司钻侧的方向上向外延伸，并且与桅形井架10上的轨道17接合。

在本发明的中心，RTD 200具有扭矩管260，该扭矩管用于将扭矩从RTD 200传递到转管滚座202并且一直传递到轨道17和桅形井架10，即使顶部驱动器没有直接连接到其自身的转管滚座。扭矩在上扣和卸扣活动中遇到，以及从钻头和稳定器与井筒的接合中反作用的钻井扭矩。扭矩管260在扭矩管支架262处以滑动关系接合到顶部驱动器240。顶部驱动器240可与游车组件垂直分离，以适应管状联接器中的不同螺纹长度。扭矩管支架262处的连接的滑动关系适应这种移动。扭矩管260在顶部驱动器240上方固定到游车组件。如图所示，扭矩管260在第二轭212以及块半部232和234的交叉点处连接到游车组件。

如图8中所见，管状立根80通过顶部驱动器240向右旋转，如T1所示。必须克服钻头、稳定器和井底钻具组件部件上的钻井相关摩擦才能向前钻井。这在顶部驱动器240处产生显著的反作用扭矩T2。扭矩T2通过支架262处的相反的力F1和F2传递到扭矩管260。扭矩管260将该扭矩传递到第二轭212，第二轭将力传递到连接的转管滚座202。转管滚座202通过其滑动垫208将力传递到桅形井架10的轨道17。

通过这种配置，扭矩管260随顶部驱动器240和游车延伸和缩回。通过将扭矩管260直接牢固地连接到游车并取消顶部驱动器240处的转管滚座，RTD 200解决了在公共桅形井架10上容纳第二起重机所需的设计问题。

本领域普通技术人员将理解，所示的过程虽然用于在井中的“下钻”，但通常可以反过来以理解“起钻”的过程。

在本文中使用时，术语“基本上”旨在被理解为意指“多半如此”。

图9A示出了RTD 200的替代实施方案的分解视图。RTD 200具有转管滚座202、扭矩管260、游车组件230、连杆和齿轮箱子组件242。转管滚座202具有第一轭210和第二轭212。第一轭210在两个位置处可枢转地附接到转管滚座202的上梁214。在转管滚座202的对面，第一轭210可枢转地附接到扭矩管260的上支架266。第二轭212在两个位置处可枢转地附接到转管滚座202的下梁216。附接点在下梁216上相距较远，以允许第二轭212抵抗顶部驱动器引起的扭矩。在本发明的一个实施方案中，附接点分开的距离大于转管滚座202的宽度的1/3。在转管滚座202的对面，第二轭212可枢转地附接到扭矩管260的下支架268。两个致动器220连接在第二轭212与转管滚座202之间。在该实施方案中，两个致动器220是液压活塞，它们延伸和缩回以使第二轭212围绕其可枢转的与转管滚座202的附接点而旋转。两个致动器220使RTD 200在缩回配置与延伸配置之间移动，如下面更全面地描述的那样。在该实施方案中，致动器是液压活塞。在替代实施方案中，致动器可以是齿轮系统、气动活塞、滑轮系统、伺服机构等，或本领域技术人员已知的任何其他致动器装置。

仍然参考图9A，游车组件230经由连接264安装到扭矩管260的上端。齿轮箱子组件242经由连杆236悬挂在游车组件230上。齿轮箱子组件242也经由扭矩管支架262安装到扭矩管260上(参见图9B)。如图9A中所取向，扭矩管支架262安装在齿轮箱子组件242的后侧(绞车侧)上，并且未在图中示出。图9B示出了齿轮箱子组件242的前侧(排放模块侧)，并且扭矩管支架262被放大以在图中更清晰可见。扭矩管支架262沿扭矩管260滑动，以使齿轮箱子组件242能够相对于游车组件230垂直移动，其中连杆236提供足够的“游隙”以允许在管相对于彼此旋转时的垂直移动，以对钻柱中的连接进行上扣和卸扣。这种运动的原因是为了在井中心处进行管道或套管连接或者拆解管道或套管连接时提供螺纹前进。补偿器缸(图中未示出)使顶部驱动器240相对于游车230垂直移动。参考图9B，连杆236在上端中具有槽，以允许顶部驱动器相对于游车230垂直移动。

图10A至图10C示出了图9A的RTD 200。图10A是处于缩回配置的RTD 200的侧视图。图10B是处于延伸配置的RTD 200的侧视图。图10C是处于缩回配置的RTD 200的顶视图。

图11A显示了处于延伸配置的图9A的RTD 200的顶视图，具有游车组件和齿轮箱子组件和顶部驱动马达。图11B显示了处于延伸配置的图9A的RTD 200的侧视图。

因此，已经通过参考本发明的某些优选实施方案描述了本发明，应注意，所公开的实施方案是说明性的而非限制性的，并且在前述公开内容中涵盖了广泛的变化、修改、改变和替换，在一些情况下，可以采用本发明的一些特征而无需相应地使用其他特征。基于对优选实施方案的前述描述的回顾，本领域技术人员可能认为需要许多这样的变化和修改。因此，所附权利要求应以与本发明的范围一致的方式广义地解释是合适的。

尽管在本公开中详细描述了所公开的实施方案，但是应当理解，在不脱离其精神和范围的情况下，可以对实施方案进行各种改变、替换和变更。

工业实用性

用于本发明的钻机的伸缩式顶部驱动器具有许多工业应用，包括但不限于钻探石油和天然气工业中的垂直井筒以及水平井中的长水平段。

Claims (16)

1.一种用于井筒钻机的伸缩式顶部驱动器，所述伸缩式顶部驱动器包括：

转管滚座，其被配置成由所述钻机的桅形井架支撑，使得所述转管滚座相对于所述桅形井架基本上可垂直平移；

轭，其第一端与所述转管滚座机械连通；

扭矩管，其与所述轭的第二端机械连通；

顶部驱动器，其与所述扭矩管机械连通，使得所述顶部驱动器的大部分低于所述转管滚座的大部分；以及

致动器，其与所述轭机械连通，以使所述顶部驱动器在相对于所述转管滚座具有水平分量的方向上平移。

2.如权利要求1所述的伸缩式顶部驱动器，其中所述轭的所述第一端可枢转地安装到所述转管滚座上，并且所述轭的所述第二端可枢转地安装到所述扭矩管上。

3.如权利要求1所述的伸缩式顶部驱动器，其中所述轭的所述第一端在两个点处与所述转管滚座机械连通，其中所述两个点彼此分开的距离大于所述转管滚座的宽度的三分之一。

4.如权利要求1所述的伸缩式顶部驱动器，其中所述致动器包括至少一个活塞。

5.如权利要求1所述的伸缩式顶部驱动器，其中所述顶部驱动器经由扭矩管支架与所述扭矩管机械连通。

6.如权利要求1所述的伸缩式顶部驱动器，其中所述顶部驱动器与所述扭矩管机械连通，以允许所述顶部驱动器相对于所述扭矩管垂直移动，由此所述顶部驱动器的垂直移动允许在进行管道或套管连接或者拆解管道或套管连接时的螺纹前进。

7.如权利要求1所述的伸缩式顶部驱动器，其中所述扭矩管与游车机械连通，其中所述顶部驱动器悬挂在所述游车上。

8.如权利要求1所述的伸缩式顶部驱动器，还包括附加的轭，其中所述附加的轭具有与所述转管滚座机械连通的第一端和与所述扭矩管机械连通的第二端。

9.如权利要求8所述的伸缩式顶部驱动器，其中所述附加的轭的所述第一端可枢转地安装到所述转管滚座上，而所述附加的轭的所述第二端可枢转地安装到所述扭矩管上。

10.如权利要求1所述的伸缩式顶部驱动器，还包括至少一个调节垫，所述调节垫被配置成调节所述转管滚座相对于所述钻机的桅形井架的位置。

11.一种操作钻机的方法，所述方法包括：

将转管滚座安装到钻机桅形井架上，使得所述转管滚座相对于所述钻机桅形井架基本上可垂直平移；

将轭的第一端可枢转地安装到所述转管滚座上；

将所述轭的第二端可枢转地安装到扭矩管上；

将顶部驱动器可滑动地安装到所述扭矩管上，使得所述顶部驱动器的大部分低于所述转管滚座的大部分，并且所述顶部驱动器可在相对于所述转管滚座具有水平分量的方向上平移；以及

将扭矩从所述顶部驱动器传递通过扭矩管、通过轭、通过转管滚座并进入所述桅形井架。

12.如权利要求11所述的操作钻机的方法，其中将所述顶部驱动器可滑动地安装到所述扭矩管上允许在进行管道或套管连接或者拆解管道或套管连接时的螺纹前进。

13.如权利要求11所述的操作钻机的方法，还包括：在两个点处将所述轭机械地连通到所述转管滚座，其中所述两个点彼此分开的距离大于所述转管滚座的宽度的三分之一。

14.如权利要求11所述的操作钻机的方法，还包括经由致动器使所述顶部驱动器在相对于所述转管滚座具有水平分量的方向上平移。

15.如权利要求11所述的操作钻机的方法，还包括将游车机械地连通到所述转管滚座，其中所述顶部驱动器悬挂在所述游车上。

16.如权利要求11所述的操作钻机的方法，其中将扭矩从所述顶部驱动器传递通过扭矩管、通过轭、通过转管滚座并进入所述桅形井架还包括通过游车传递扭矩。

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