2. Талевая система, основные узлы, принцип работы.

Талевая система буровых установок служит для преобразования вращательного движения барабана лебедки в поступательное перемещение крюка, для уменьшения силы натяжения конца каната, навиваемого на ба­рабан лебедки.

Талевая система состоит из неподвижного кронблока, подвижного та­левого блока, гибкой связи (талевого каната, соединяющего неподвижный и подвижный блоки), бурового крюка и штропов, на которые подвешивают колонну бурильных или обсадных труб, устройства для крепления непод­вижного конца талевого каната, допускающего перепуск каната.

К талевым системам буровых установок предъявляют следующие об­щие требования: эксплуатационная надежность, так как выход из строя элементов талевой системы ведет к серьезным авариям; удобство и безо­пасность обслуживания – все движущиеся элементы должны быть защи­щены кожухами и иметь обтекаемые формы, исключающие возможность задевания за вышку; долговечность; возможность осуществления быстрого монтажа и демонтажа, смены каната при переоснастках; взаимозаменяе­мость однотипных механизмов и элементов между собой; удобство для по­грузки всех механизмов талевой системы на транспортные средства и воз­можность многократных перемещений их волоком на небольшие расстоя­ния в пределах промыслов.

В буровых установках для бурения скважин глубиной 1200–3000 м следует применять талевые системы с числом шкивов в талевом блоке и кронблоке 2×3 и 3×4; в установках для глубин 3000–7000 м число шкивов следует выбирать от 3×4 до 6×7.

Неподвижный конец каната укрепляют к основанию буровой через специальные устройства.

Число и размеры блоков, а также число ветвей каната в талевой сис­теме определяются допустимой нагрузкой на крюке, тяговым усилием ле­бедки, размерами, прочностью и типом талевого каната. Эти показатели должны быть увязаны между собой.

В одном случае при бурении скважин одинаковой глубины в различ­ных условиях на крюк действуют одинаковые нагрузки, но число СПО в этих условиях бурения может отличаться от числа СПО при бурении в дру­гих условиях в несколько раз. Если число СПО небольшое, то решающим фактором является прочность талевой системы, а при большом числе СПО – абразивный и усталостный износ каната и других элементов. В од­ном случае можно выбрать систему с большим числом шкивов и ветвей каната, но с небольшим его диаметром, в другом – канатов большого диа­метра с высоким сопротивлением абразивному и усталостному износу, но при меньшем числе шкивов в системе. Чтобы правильно решить эту задачу, прежде всего надо знать условия применения системы и свойства канатов и элементов системы; это необходимо для выбора наиболее эффективного решения из всего многообразия возможных. В талевых системах буровых установок следует применять стальные канаты диаметром от 20 до 42 мм. Талевые системы характеризуются максимальной допускаемой нагрузкой, числом рабочих ветвей и диаметром каната.

Талевая система работает в условиях переменных циклических нагру­зок, особенно во время СПО, и в условиях вибрационных нагрузок в про­цессе бурения. Вибрации колонны передаются талевой системе и вызыва­ют не только ее колебания, но часто и вышки. В процессе бурения наблю­дались случаи, когда вибрационные нагрузки приводили к обрывам тале­вых канатов вследствие усталостных разрушений в местах перегиба непод­вижного конца на первом шкиве кронблока, т.е. в месте, практически не подверженном истиранию.