§ I. Назначение, схемы и устройство

Подъем и спуск бурильных труб для замены изношенного долота, отбора керна, производства ловильных или других ра­бот в скважине, а также спуск обсадных труб являются частью процесса проводки скважин при всех способах вращательного бурения. Талевая система (рис. III. 1) предназначена для про­ведения этих работ, а также для поддержания на весу спущен­ных в скважину бурильных труб в процессе бурения. Она пред­ставляет собой полиспастный механизм, который состоит из кронблока 4, талевого блока 2, подъемного крюка 1 и стального каната 3, являющегося гибкой связью между буровой лебедкой 6 и подъемным крюком, и механизма крепления неподвижного конца каната 5.

На верхней площадке буровой вышки устанавливается крон- блок 4. Подвижный талевый блок 2 соединяется с кронблоком талевым канатом 3, один конец которого крепится к барабану лебедки, а второй через приспособление к основанию вышки. К талевому блоку присоединяется крюк, на котором подвеши­вается на штропах элеватор ^ля труб или вертлюг. В настоящее время талевый блок и подъемный крюк заводы-изготовители объединяют в один механизм — крюкоблок.

Число шкивов кронблока в одной системе всегда на один больше, чем в талевом блоке, а число ветвей каната в оснастке четное:

2_K6 = Z_T6+I, (ИМ)

где z_t6 и 2кб — число шкивов талевого блока и кронблока.

Характеристика типоразмеров талевых систем приведена в табл. III.1.

Число блоков, их размеры и число ветвей каната в талевой системе определяются допустимой нагрузкой на крюк, тяго­вым усилием лебедки, числом слоев навивки талевого каната на барабан лебедки.

Скорость ведущей ветви каната v_B по условиям намотки на барабан лебедки не должна превышать 20 м/с:

^иъ = v_Ku ss 20Jm/c (111.2)

(u_K — скорость крюка, м/с; и — число струн в оснастке).

Рис. III.1. Талевая система

При этом число слоев навивки каната на барабан лебедки стремятся выбрать наименьшее. Чем больше шкивов и ветвей каната в оснастке, тем сильнее истирается канат, а чем меньше Шкивов и ветвей, тем канат более нагружен и сокращается его усталостная долговечность.

Практикой эксплуатации установлено, что целесообразнее уменьшать число шкивов в талевой системе, увеличивать их диаметр и применять прочные канаты большего диаметра с тем, чтобы уменьшить число слоев навивки каната на бара­бан. Для этого также применяют большие соотношения между диаметрами шкива и каната (до 42 d) и более жесткие, но износостойкие канаты с линейным касанием проволок в пряди

Таблица III.l Характеристика талевых систем

			Класс буровой установки
Параметры	БУ-2000	БУ-2500	БУ-3000	БУ-4000	БУ-5000	БУ-6500	БУ-8000		БУ-10 000
Допустимая нагрузка на
крюке, МН	1,20	1,40	1,70	2,00	2,50	3,20	4,00		5,00
Наибольшая оснастка	4X5	4x5	5X6	5X6	6X7	6X7	6X7		7X8
Диаметр шкива по дну же­
лоба, м	0,9	1,08	1,08	1,14	1,14	1,28	1,36		1,6
Диаметр каната, мм	25	28	28	32	32	35	38		38—42

и металлическим сердечником, обеспечивающие меньшее попе­речное смятие каната.

При вращении барабана лебедки, на котором закреплен ведущий конец каната, последний будет наматываться на бара­бан и заставит талевый блок подниматься вверх по направлению к кронблоку. Чем большее число шкивов системы участвует в работе (вращается), тем медленнее будет подниматься блок и тем меньше будет натяжение ходового конца каната.

Если на подъемном крюке подвешена колонна весом Q_K=1,50 МН, а талевая система состоит из талевого блока с пятью шкивами и кронблока с шестью шкивами (в том числе один невращающийся, через который проходит неподвижно за­крепленный конец каната), натяжение набегающего (ведущего) конца каната будет

р JjE + Ore. _{(Ш 3)}