2.3. Выбор основных параметров

Параметры вертлюгов должны соответствовать аналогичным параметрам подъёмного механизма и буровых насосов.

Допускаемая статическая нагрузка должна быть ≥ допускаемой нагрузки на крюке.

Динамическая нагрузка устанавливается из условия обеспечения расчётного ресурса основной опоры вертлюга при вращении с n = 100 об/мин в течение 3000 часов. Рассчитывается по наиболее тяжёлой бурильной колонне

,

где С – динамическая нагрузка на главную опору;

G_БК – наибольший вес бурильной колонны.

Максимальное давление прокачиваемой жидкости должно быть ≥ наибольшего давления насосов бур установки сооответствующего класса.

Диаметр проходного отверстия в стволе принимается из опыта конструирования равным 75 мм.

Частота вращения ствола совпадает с частотой вращения ротора и изменяется от 15 до 300 об/мин.

Высота штропов принимается от 2,6 до 3,1 м.

10 Выбор основных параметров лебёдок

Предназначены для спуска, подъёма и удержания на весу бурильной, обсадной колонн и бурильного инструмента при бурении и креплении скважин. Универсальные лебёдки, кроме того, могут выполнять передачу вращения ротору, служат для свинчивания и развинчивания труб, выполнения тартальных работ при извлечении грунтоносок.

Требования к лебёдкам:

мощность и тяговое усилие должны быть достаточными для выполнения наиболее тяжёлых технологических операций,

скорости подъёма и спуска должны обеспечивать безаварийность и экономичность СПО,

масса и габариты должны отвечать требованиям перевозок ж/д и др. видами транспорта,

система управления должна обеспечивать автоматическое отключение привода и включение тормоза при срабатывании предохранительных устройств (ограничителя нагрузки , ограничителя подъёма крюка и т.д.)

По параметрам и конструкции буровые лебёдки различают:

по мощности привода (2003000 кВт),

по числу скоростей (2, 3, 4, 5, 6 скоростные),

по характеру привода (ступенчатый, непрерывно-ступенчатый, бесступенчатый),

по схеме включения быстроходной скорости (независимой и зависимой),

по числу валов (1, 2-х и 3-х вальные),

по числу скоростей, передаваемых ротору и кинематической схеме передач между лебёдкой и ротором,

по способу управления подачей долота (ручное или автоматическое),

с капельной или струйной смазкой цепных передач,

с воздушным или водяным охлаждением тормозных шкивов,

с гидродинамическим или электромагнитным вспомогательным тормозом,

с ручным или дистанционным управлением.

11 Конструкции вертлюгов

Устройство, конструктивные особенности и основные параметры

Вертлюги имеют общую конструктивную схему и различаются в основном по допускаемой осевой нагрузке.

Вращающийся ствол 1 смонтирован в корпусе 2 на радиальных и упорных подшипниках 4,5,6,7. Ствол имеет фланец, передающий вес бурильной колонны через главный опорный подшипник 5 на корпус 3 и далее на штроп 14.

Вес корпуса вертлюга, толчки и удары от бурильной колонны снизу вверх воспринимаются вспомогательной осевой опорой 7, установленной над главной.

Ствол является ведомым вращающимся элементом. Ствол и связанные с ним детали имеют левые стандартные конические резьбы во избежание самоотворачивания.

Штроп 14 крепится к корпусу на осях и может поворачиваться на угол до 40⁰. К верхней крышке 12 корпуса 2 прикреплён подвод с резьбой 13 с резьбой или фланцем 10, к которому присоединяется буровой рукав. Напорный сальник 9 во время бурения работает в тяжёлых условиях, он быстро изнашивается, поэтому выполнен быстросменным.

В корпус вертлюга заливается масло для смазки всех подшипников. В нижней и верхней частях корпуса установлены самоуплотняющиеся манжетные уплотнения 2 и 8 для предотвращения вытекания масла.

Вертлюги снабжаются устройствами для заливки, спуска и контроля уровня масла, сапунами.