РОЗДІЛ 11 БУРОВІ ЛЕБІДКИ

11.1 Основні вимоги, класифікація

За допомогою бурових лебідок і талевого механізму спускають, піднімають і підтримують в підвішеному стані бу- рильну колону, обсадні труби та інший інструмент при бурінні і кріпленні свердловин. При підйомі обертовий рух передається лебідці від приводу, за допомогою талевого каната перетворюється в поступовий рух талевого блока. При спуску гальмівні пристрої бурової лебідки обмежують швидкість талевого блоку, що опускається під дією власної ваги і ваги підвішеного до нього інструменту. Бурові лебідки використовуються також для передачі обертання ротора, згвинчування і розгвинчування бурильних і обсадних труб, для підйому і підтягування різних вантажів при бурінні свердловини, монтажу і ремонту установки.

Бурові лебідки відносяться до головних агрегатів бурового комплексу, що визначає ефективність буріння. Слід врахувати, що вони використовуються при спуско-підіймальних операціях, так і при розбурюванні вибою свердловини.

До основних технологічних функцій лебідки відносять:

підтримання заданого навантаження на долото і подача бурильної колони при розбурюванні вибою свердловини, нарощування колони по мірі поглиблення свердловини;

підйом на поверхню і спуск в свердловину бурильної колони для заміни доліт, вибійних двигунів і виносу керна;

спуск колони обсадних труб при кріпленні свердловини;

спуск і підйом на трубах контрольно-вимірювальних приладів і ловильного інструменту при випробуваннях і освоєнні свердловин, ліквідації прихоплень і інших аварій в свердловині.

Бурові лебідки на відміну від лебідок, що використовуються у вантажопідйомних машин, працюють в умовах, що характеризуються ступінчастою зміною діючих навантажень. Систематичні навантаження зростають з поглибленням вибою свердловини, а в процесі спуско-підіймальних операцій змінюються в десятки і сотні разів залежно від кількості свічок в бурильній колоні.

Лебідки повинні відповідати вимогам технології буріння і задовольняти умовам їх експлуатації. Потужність і тягове зусилля їх повинні бути достатніми для виконання найбільш тяжких технологічних операцій. Швидкості підйому і спуску по-винні забезпечити безаварійність, економічність і високу продуктивність при спуско-підіймальних операціях. Для транспортування в зібраному виді габарити і маса лебідок повинні відповідати нормам, встановлених правилами перевезення залізничним транспортом. Необхідно враховувати, що габарити лебідки обмежуються площею бурової і проходами, необхідними для безпечного обслуговування лебідки і інших механіз-мів. Слід особливо виділити вимоги до їх надійності, довго- вічності і ремонтопридатності.

Система управління лебідкою повинна виключити можливість одночасного включення більше одної передачі і самовільне відключення чи переключення передачі. Поряд з цим система управління повинна забезпечувати автоматичне відключення приводу і одночасне включення гальма при спрацюванні запобіжних пристроїв (обмежувача навантаження талевого механізму і вишки, обмежувача підйому гака і ін.). При відключенні приводу і гальмуванні не допускається розвантаження і розмотування ходової струни талевого каната.

Бурові лебідки відрізняються по потужності та іншим технічним параметрам, а також по кінематичним і конструктивним ознакам.

Потужність бурових лебідок, регламентована ГОСТ 16293-82, знаходиться в межах 200-2950 кВт залежно від глибин буріння.

По числу швидкостей підйому розрізняють дво-, три- чотири і шестишвидкісні бурові лебідки. За границею використовуються восьми і десяти швидкісні бурові лебідки. Швидкості підйому змінюються шляхом переключення передач між валами лебідки або внаслідок окремої коробки зміни передач.

Залежно від використаного приводу розрізняють бурові лебідки із ступінчастою, безперервно-ступінчастою і безступінчастою зміною швидкості піднімання. Ступінчаста зміна швидкості піднімання є в бурових лебідках з механічними передачами від теплових двигунів і електричних двигунів змінного струму. При гідромеханічних передачах лебідки з тими ж двигунами мають безперервно-ступінчасту зміну швидкості підйому. У випадку використання приводу від електродвигунів постійного струму швидкості підйому лебідки змінюються безступінчасто по кривій постійності потужності двигуна.

По схемі включення швидкохідної передачі розрізняють бурові лебідки з незалежною і залежною “швидкою” швидкі-стю. Як відомо, при спуску бурильних і обсадних труб у відповідності з послідовністю виконання операцій використовуються дві швидкості: тиха — для при підйому колони труб з ціллю вивільнення клинів або елеватора і швидка для наступного підйому незавантаженого елеватора за наступною свічкою. Для прискорення спуску переключення вказаних швидкостей не повинно забирати багато часу і тому здійснюється фрикційними муфтами з посту бурильника. Бурові лебідки з незалежною схемою швидкостей дозволяють піднімати незавантажений елеватор на великій швидкості незалежно від тихохідної швидкості, що використовується для при підйому. При залежній схемі незавантажений елеватор піднімають на різних швидкостях, рівних або пропорційним швидкості, що використовується для при підйому колони труб.

По кількості валів розрізняють одно-, дво- і триовальні бурові лебідки. Одної двохвальні лебідки постачаються окремою коробкою зміни передач. В трихвальних лебідках швидкості підйому змінюються з допомогою передач, встановлених між валами самої лебідки. Для допоміжних робіт дво- і тривальні бурові лебідки постачаються фрикційною котушкою. У випадку використовування одновальної лебідки для цього підключають допоміжну лебідку.

Бурові лебідки відрізняються по кількості швидкостей, що передаються ротору, і кінематичній схемі передач, встановлених між лебідкою і ротором.

По способу управління подачею долота розрізняють лебідки з ручним і автоматичним управлінням, що здійснюється за допомогою регулятора подачі долота.

Поряд з вказаними особливостями розрізняють лебідки з крапельними і струминними мастилами гальмівних шківів, гідродинамічним і електромагнітним допоміжними гальмами, ручним і дистанційним управлінням.