多年來，石油鉆井一直是依靠鉆機的轉(zhuǎn)盤帶動方鉆桿和鉆具、鉆頭旋轉(zhuǎn)進行鉆井作業(yè)的。近年來，隨著鉆井裝備技術的不斷發(fā)展，為了更好地滿足鉆特殊工藝井的需要，20世紀80年代，國外研制出一種將水龍頭與馬達相結合，在井架空間的上部帶動鉆具、鉆頭旋轉(zhuǎn)，并可沿井架內(nèi)安放的導軌向下送進的鉆井裝置，同時配備了鉆桿的上、卸絲扣裝置，可完成井下鉆柱旋轉(zhuǎn)、循環(huán)鉆井液、鉆桿上卸、起下鉆、邊起下邊轉(zhuǎn)動等操作。因該裝置在鉆機的游動滑車之下，驅(qū)動的位置比原轉(zhuǎn)盤位置要高，所以稱之為頂部驅(qū)動鉆井裝置。頂部驅(qū)動鉆井裝置可接立柱（三根鉆桿組成一根立柱）鉆進，省去了轉(zhuǎn)盤鉆井時接、卸方鉆桿的常規(guī)操作，節(jié)約鉆井時間20%～25%，同時，減輕了工人勞動強度，減少了操作者的人身事故。使用頂部驅(qū)動裝置鉆井時，在起下鉆具的同時可循環(huán)鉆井液、轉(zhuǎn)動鉆具，有利鉆井中井下復雜情況和事故的處理，對深井、特殊工藝井的鉆井施工非常有利。頂部驅(qū)動裝置鉆井使鉆機的鉆臺面貌為之一新，為今后實現(xiàn)自動化鉆井創(chuàng)造了條件。

國內(nèi)外的深井鉆機、海洋及淺海石油鉆井平臺、施工特殊工藝井的鉆機大多配備了頂部驅(qū)動鉆井裝置。1993年，國內(nèi)開始了頂部驅(qū)動裝置的研究工作，1996年完成了頂部驅(qū)動裝置樣機的臺架試驗。1997年，寶雞石油機械廠生產(chǎn)出了DQ60D型頂部驅(qū)動裝置，在塔里木油田鉆井隊使用后現(xiàn)已批量生產(chǎn)。截至2004年我國在用的頂部驅(qū)動鉆井裝置大約有150臺左右。

頂部驅(qū)動鉆井裝置有以下主要部件和附件構成：

l）水龍頭-鉆井馬達總成（關鍵部件之一）；

2）馬達支架/導向滑車總成（關鍵部件之一）；

3）鉆桿上卸扣裝置總成（關鍵部件之一，它是體現(xiàn)頂部驅(qū)動鉆井裝置最大優(yōu)點的設備）；

4）平衡系統(tǒng)；

5）冷卻系統(tǒng)；

6）頂部驅(qū)動鉆井裝置控制系統(tǒng)；

7）可選用的附屬設備。

其中水龍頭-鉆井馬達總成包括下述主要部件：

1）鉆井馬達和制動器（氣剎車）

2）齒輪箱（變速箱）；

3）整體水龍頭；

4）平衡器。