Вопросы к экзамену Буровое Оборудование
1. Буровые вышки, назначение и устройство. Основные типы буровых вышек.
В бурении применяют вышки двух типов – башенные и мачтовые. Мачтовые вышки делятся на А-образные и П-образные. Башенные вышки имеют 4 несущих ноги, связаны решёткой в единую пространственную систему в виде 4-гранной усечённой пирамиды. Они имеют 4 опоры, которые устанавливаются на фундамент или на основание. Такие вышки изготавливаются из труб и профильного проката. Каждая секция состоит из отдельной детали: 4-ёх ног, поясов, соединяющих ноги секций в верхних и нижних частях, и диагональных тяг или раскосов в зависимости от конструкции вышки.
При сборке детали вышки соединяют болтами. У вышек высотой 41 м верхнее основание равно 2 на 2 м, а нижнее – 8 на 8 м. Нижнее основание у вышек высотой 53 м равно 10 на 10 м. Нижние и верхние секции вышек имеют опорные плиты, которыми они крепятся к основанию при помощи болтов. На плиты верхних секций устанавливают подкронблочную раму. Внизу, в передней со стороны приёмного мостка и в задней гранях выше, имеются ворота высотой 10,5-12 м, состоящие из двух полураскосов. Вышки высотой 41 м оборудуют одним балконом, а высотой 53 м – двумя. На балконе устанавливают люльку для работы верхового и пальцы для установки свечей. При сборке детали вышки соединяют болтами.
2. Буровые лебедки и вспомогательная лебедка, назначение, устройство и эксплуатация.
Буровые лебёдки являются основными исполнительными механизмами для подъёма-спуска бурильной колонны, удержания её навесу или медленного опускания при подаче долота на забой в процессе бурения, спуска обсадных колонн и других работ.
По конструкции буровые лебёдки делятся на две группы:
Буровые лебёдки первой группы состоят из сварной рамы, на которой вмонтирован подшипник качения, подъёмный вал с барабаном для навивки талевого каната, промежуточные и трансмиссионные валы. Все валы кинематически связаны между собой цепными передачами, которые передают им крутящие моменты и используются для регулирования частоты вращения валов. На промежуточном валу, кроме звёздочек цепной передачи, в ряде случаев установлены специальные катушки для проведения работы по подтаскиванию грузов, навинчиванию и развинчиванию труб, при спуско-подъёмных операциях. Такие валы называются катушечными. В одно и двухвальных лебёдках катушки не устанавливаются, а для выполнения работ по подтаскиванию грузов и свинчиванию труб используют вспомогательные лебёдки и пневмораскрепители. Рама лебёдки закрыта предохранительными щитами.
Подъёмный вал лебёдки оборудуется двумя видами тормозов – ленточным с ручным и пневматическим управлением (расположенными на тормозных шкивах барабана лебёдки) и гидравлическим или электрическим (соединённым через муфту с подъёмным валом).
Ленточные тормоза служат для удержания колонны труб навесу, регулирования скорости спуска и полного торможения, а также для подачи долота на забой при бурении скважин. Гидравлические или электрические тормоза нужны для замедления спуска колонны и облегчения работы на ленточном тормозе.
Для обеспечения равномерной подачи долота на забой все современные конструкции лебёдок оснащаются автоматами АПД или регуляторами РПД подачи долота, которые соединяются цепными передачами с подъёмным валом и во время бурения включаются с цепными кулачковыми муфтами. Лебёдки снабжены специальной трансмиссией для вращения ротора.
Вспомогательная лебёдка предназначена для подтаскивания и подъёма в буровую грузов с приёмных мостков, свинчивания и развинчивания бурильных труб. Ими комплектуются буровые установки, имеющие буровые лебёдки без фрикционныхкатушек (БУ-80, БУ-2500, БУ-5000). 
Вспомогательная лебёдка состоит из сварной металлической рамы 2 с двумя вертикальными стойками 1, на которых смонтирован редуктор 10, электродвигатель 9, трансмиссионный вал, колодковый грузовой тормоз с электромагнитом 12, катушечный вал 11, направляющие ролики 5, закреплённые в специальном кронштейне, образованном из двух планок 3. При помощи этих роликов создаётся возможность работы грузовыми канатами под необходимым углом. В полках планок имеется ряд отверстий, в которые устанавливаются ролики в зависимости от необходимого направления каната. Безопасная шпилевая катушка 4 посажена неподвижно на консольный конец катушечного вала. Барабан лебёдки 6 посажен на катушечный вал на подшипниках и подключается к валу зубчатой муфтой 7 с помощью рукоятки 8. Трансмиссионный вал соединён с катушечным цепной передачей.
Лебёдка управляется с пульта, который установлен на стойке. Некоторые конструкции вспомогательных лебёдок имеют два барабана различного диаметра – один для свинчивания-развинчивания труб, а второй для подтаскивания и подъёма груза. При монтаже вспомогательная лебёдка устанавливается на основании вышечно-лебёдочного блока и надёжно закрепляется с помощью болтов.
3. Ключ АКБ, назначение, устройство и эксплуатация.
Автоматический буровой ключ предназначен для свинчивания-развинчивания буровых труб при спуско-подъёмных операциях (СПО). Ключ рассчитан на совместную работу с пневмоклиньями в роторе при работе на элеваторах. АКБ состоит из трёх узлов: блока ключа, колонны с кареткой и пульта управления
Блок ключа – основной механизм, выполняющий операции по свинчиванию-развинчиванию труб. Блок ключа представляет собой корпус, на котором смонтировано трубозажимное устройство, понизительный редуктор, маховик, пневмодвигатель, цилиндр зажима челюстей и пневмомаслёнки.
Блок ключа имеет направляющие полозья, на которых он передвигается вдоль каретки двумя пневмоцилиндрами двойного действия. Трубозажимное устройство состоит из верхнего плавающего корпуса, зажимного приспособления, нижнего зажимного приспособления, вмонтированного в корпус редуктора, разрезной шестерни с втулкой и промежуточного диска с тремя ведущими пальцами. Трубозажимное устройство и корпус ключа передней части имеют вырезы для прохода трубы.
Верхние и нижние устройства состоят из двух сменных челюстей, вставленных в челюстедержатели и вкладыши со спиральной поверхностью. Челюстедержатели из первоначального положения могут поворачиваться на некоторый угол относительно своих корпусов, при этом челюсти, скользя по спиральной поверхности вкладышей, сближаются и зажимают замок трубы. Челюсть с замком сцепляется при помощи вставных сухарей. Нижний челюстедержатель поворачивается от пневмоцилиндра зажима челюстей, шток которого шарнирно связан с поводком челюстедержателя. В верхнем челюстедержателе размещены подвижной и неподвижный шарики. Подвижной шарик выдвигается штоком блока цилиндров в момент зажатия замка трубы. При вращении разрезной шестерни в момент упора неподвижного шарика в подвижной шарик, выдвинутый штоком цилиндра, происходит кратковременная остановка втулки и связанного с ней верхнего челюстедержателя. В результате дальнейшего вращения верхнего корпуса относительно неподвижного челюстедержателя замок зажимается.
Для установки и фиксации верхнего челюстедержателя в среднем нейтральном положении при холостом вращении верхнего корпуса относительно трубы, челюстедержатель подпирается двумя байками и стопорится шариковым фиксатором. Быстрая и точная остановка всех вращающихся механизмов трубозажимного устройства по окончанию свинчивания-развинчивания осуществляется специальными стопорным устройством блока цилиндра. Шток цилиндра стопора совмещения, выдвигаясь вверх, попадает в углубление разрезной шестерни и останавливает механизм. Для смягчения удара и предохранения деталей от поломок верхняя часть штока с двух сторон имеет такие же скосы, как и в гнезде шестерни.
Верхний корпус трубозажимного устройства удерживается на некотором расстоянии относительно промежуточного диска четырьмя стаканами, которые внутри имеют пружины. При свинчивании корпус сжимает пружины стакана и спускается вниз, а при развинчивании – поднимается вверх, удерживаясь на замке трубы за счёт сжатия трубы челюстями.
Кроме вертикального перемещения верхний корпус имеет два горизонтальных относительно разрезной шестерни. Одно перемещение осуществляется за счёт зазоров между ведущими пальцами и овальными окнами корпуса, а другое – перпендикулярно первому за счёт зазоров между двумя пальцами разрезной шестерни и окнами промежуточного диска. Такая конструкция позволяет верхнему корпусу самоустанавливаться по замку трубы и прижиматься к нему с помощью двух толкателей.
Колонна ключа с кареткой состоит из каретки, двух пневмоцилиндров, колонны, основания и винтового домкрата. Каретка свободно вращается в верхней части колонны и положение её при работе ключа чекой. Шток пневмоцилиндров, служащих для подвода и отвода ключа соединяется проушинами блока ключа при помощи подвески. Для установки ключа на разной высоте, колонна может перемещаться в основание и фиксироваться по отверстиям к колонне валиком. Безступенчатая регулировка ключа по высоте осуществляется винтовым домкратом.
Пульт управления состоит из корпуса и двух пар кранов, каждая пара кранов снабжена одной рукояткой. На пульте имеется указания по включению рукояток кранов. Сжатый воздух к пульту управления подаётся от воздухосборника пневматической системы буровой установки через кран и коллектор пульта, который соединён с кранами, а от них – по гибким шлангам с цилиндром и двигателем.
4. РПД, назначение, устройство и эксплуатация.
РПД предназначен для автоматической подачи долота на забой при заданной с пульта бурильщика осевой нагрузке на долото, и для постоянной скорости подъёма или спуска бурильной колонны, заданной с пульта управления. Его также используют в качестве аварийного привода для подъёма инструмента и мачт вышек в вертикальное положение.
В бурильных установках в основном применяют электрический регулятор подачи долота РПДЭ-3. РПД состоит из рамы, редуктора, колодочного тормоза, электродвигателя постоянного тока с охладительным вентилятором и цепной звёздочкой. Электродвигатель соединён с редуктором эластичной муфтой, а редуктор – с цепной звёздочкой зубчатой муфтой. В комплект РПД входит:
станция управления;
дизель-генератор для питания электродвигателя;
пульт управления регулятором;
электрический датчик для измерения нагрузки на долото.
Принцип работы регулятора подачи долота следующий: осевая нагрузка на долото измеряется с помощью электрического датчика 6, который устанавливают на неподвижной ветви талевого каната, и передаётся на пульт управления 5, где сравнивается с величиной нагрузки на долото Pq, задаваемой бурильщиком. Разность электрических сигналов ΔP между нагрузкой на долото и заданной на пульте поступает на усилители, установленные в станции управления 1. Усиленные электрические сигналы действуют на обмотку возбуждения электрогенератора 2, который состоит из генератора постоянного тока, вращаемого асинхронным электродвигателем. Генератор питает двигатель постоянного тока 3 регулятора подачи долота, редуктор 4 которого цепной передачей соединён с подъёмным валом буровой лебёдки.
Монтируют РПД при помощи крана на основании лебёдочного блока и центрируют по звёздочке лебёдки. Раму РПД крепят к основанию болтами. Между рамами регулятора и лебёдки устанавливают винтовые распорки. На звёздочки лебёдки и регулятора надевают втулочно-роликовую цепь и регулируют её натяжение таким образом, чтобы стрела провисания цепи была в пределах 30-40 мм.
5. УМК, назначение, устройство и эксплуатация.
Машинный ключ предназначен для раскрепления и закрепления буровых труб в период спуско-подъёмных операций (СПО).
Закрепление обсадных труб, спускаемых в скважину, осуществляется при помощи машинных ключей, подвешенных на специальных канатах в горизонтальном положении внутри буровой на высоте 1,4-1,6 м от пола. Одни концы канатов огибают спец.блоки, прикреплённые к поясу вышки, на других концах находится противовесы, уравновешивающие ключи. При такой системе ключи легко могут перемещаться в вертикальной плоскости на необходимую высоту.
В буровой у ротора друг против друга подвешивают два ключа. При помощи ключа, находящегося с левой стороны, если смотреть на лебёдку со стороны мостков, задерживают трубы от проворачивания. На конец ручки этого ключа надет канат, другой конец которого прикреплён к ноге буровой. Ключ, установленный и закрытый на замковой муфте нижней трубы, отводится в крайнее положение. Второй ключ располагается на нижней части замка отвинчиваемой верхней трубы. К его концу с помощью вертлюжка присоединяется тяговый канат пневмораскрепителя. Рычаг ключа устанавливают на расстоянии, которое перед подачей воздуха в пневмораскрепитель позволяет тяговому канату находиться в натянутом состоянии. Под давлением воздуха поршень раскрепителя увлекает этот канат и поворачивает рычаг ключа на 6-70 градусов, в результате чего замковое соединение раскрепляется.
Ключ УМК-1 четырёхзвенной конструкции состоит из рычага 6 и четырёх челюстей 4, 5, 7, 8. Ключ захватывает бурильные трубы и замки всех размеров диаметром от 103 до 212 мм, что достигается заменой сменных челюстей 8 – одна для труб диаметром 108-178 мм, вторая – 140-212 мм. Все звенья ключа соединены между собой и рычагом 6 шарнирно при помощи пальцев 2. Ключ закрывается защёлкой 1, прикреплённой к челюсти 4. Под действием пружин 3, смонтированных на челюсти 4, при установке на трубу или замок, ключ автоматически закрывается. На пазы челюсти 7 вставлено по три сменных плашки сухаря с насечкой на внутренней поверхности, соприкасающейся с телом замка или трубы. В каждом пазе корпуса ключа находится по два таких же сухаря, эти сухари удерживают ключ от вращения вокруг тела трубы в первый момент, когда между ними ещё не создалось достаточное трение.
В дальнейшем, вследствие того, что отдельные звенья ключа плотно обхватывают замок (труб) и сильно прижимаются к поверхности рукояткой, создаётся трение, предупреждающее проскальзывание ключа по телу замка.
6. Талевый блок и крюкоблок, назначение, устройство.
Талевый блок является подвижной частью талевой системы. Предназначен, также как кронблок, для выполнения спуско-подъёмных операций и других работ, необходимых при бурении скважин. В буровых установках применяют талевые блоки двух видов:
одноосные – все шкивы смонтированы на одной оси, укреплённой в боковых щёках;
соосные с двумя осями – две сборки шкивов смонтированы каждая отдельно, а между осями оставлено пространство для пропуска свечи.
Талевый блок должен иметь минимальные габариты, особенно ширину, т.к. он движется внутри вышки в пространстве между пальцами магазина с бурильными свечами. Поэтому должно быть обеспечено минимально безопасное расстояние между блоком и элементами вышки. Талевый блок обычно выполняют из двух сварных боковых щёк, соединённых наверху полой траверсой, а внизу – поперечной подвеской, которая присоединяется с помощью пальцев. Эти детали составляют силовой каркас блока.
Талевый блок
1 – траверса; 2 – шкивы; 3 – ось; 4 – предохранительные кожухи; 5 – щеки; 6 – серьга
В щеках неподвижно закреплена ось, на которой на подшипниках качения смонтированы шкивы (для предохранения смещения ось торцов закреплена гайками). Шкивы блока закрыты кожухами, снабжёнными прорезями для прохода струн каната.
Крюкоблок
Буровой крюк предназначен для подвешивания бурильных и обсадных колонн. В процессе бурения крюк:
удерживает подвешенный на штропе вертикально перемещающийся вертлюг с вращающейся бурильной колонной;
воспринимает крутящий момент, возникающий на опоре вертлюга при вращении бурильной колонны ротором;
обеспечивает автоматическое запирание центрального рога после ввода в него штропа вертлюга;
когда ведущая труба находится в шурфе при переходе от спуско-подъёмных операций к бурению, освобождает штроп вертлюга с ведущей трубой, устанавливаемой в шурф;
при переходе от бурения к спуско-подъёмным операциям, надёжно удерживает в зеве крюка штроп вертлюга при внезапных остановках в скважине спускаемой колонны.
При СПО крюк обеспечивает:
надёжное удержание штропов при спуске и подъёме бурильной или обсадной колонны;
лёгкий поворот и манипулирование в процессе захвата или освобождении свечей;
разгрузку резьб замковых соединений;
отвеса свечи при её отвинчивании от бурильной колонны;
автоматический приподъём отвинченной от колонны свечи при её подъёме на высоту несколько большую длины замковой резьбы;
автоматическую установку элеватора в заданной позиции для захвата очередной свечи.
Буровой крюк состоит из трёх рогов – двух боковых и одного центрального. Центральный рог крюка служит для захвата штропа вертлюга; два боковых – для захвата штропов элеватора, что позволяет быстро снимать и надевать на крюк вертлюг при переходе от бурения к СПО. При этом штропы элеватора остаются висеть на крюке, что облегчает работу персонала.
В корпусе крюка размещают упорный подшипник, ствол, пружину, амортизатор и другие устройства. Подшипник служит для облегчения лёгкости поворота крюка при захвате свечей или их свинчивании во время СПО. Пружина нужна для автоматического извлечения нипеля из муфты замка свечи при её отвинчивании. Ход крюка несколько больше длины резьбы замка – от 127 до 254 мм, а усилие пружины больше веса свечи. В разжатом состоянии – от 13 до 30 Кн, в сжатом – от 25 до 50 Кн.
По способу изготовления крюки подразделяются на: кованые, составные пластинчатые и литые из стали. Буровые крюки из стального литья применяют на максимальных нагрузках; для больших нагрузок – составные пластинчатые крюки. Литые крюки легче и удобнее кованых и пластинчатых.
Центральный рог имеет зев минимальных размеров, что уменьшает напряжение изгиба и позволяет выполнить тело крюка меньшего сечения. В то же время защёлка центрального рога должна быть большей длины для удобства завода штропа вертлюга в зев крюка при подъёме ведущей трубы из шурфа.
Трёхрогий стальной литой крюк с универсальным корпусом, рассчитанный на нагрузку 1,6 Мн, может быть соединён с талевым блоком как жёстко при помощи двух проушин верхней части корпуса, так и шарнирно через серьгу.
7. Кронблок, назначение, устройство.
Кронблок устанавливают на верхней площадке вышки, называемой наголовником. Это неподвижный элемент талевой системы.
1 – шкивы; 2 – ось; 3 – рама; 4 – предохранительный кожух; 5 – вспомогательные шкивы
Конструкция кронблока зависит от типа вышки, действующей нагрузки и объёма СПО. Шкивы кронблоков монтируют на подшипниках качения на одной или двух соосно расположенных осях, установленных в опорах на раме, либо соосно. При несоосной схеме ось шкива, служащего для подвижной струны талевого каната, располагается перпендикулярно к оси остальных шкивов. Кронблоки с несоосным расположением шкивов применяют в мачтовых вышках, установках с буровой лебёдкой, расположенной ниже пола буровой, для того, чтобы подвижный конец каната не цеплял ферму мачты. Или при использовании АСП (автоматическая система подачи) с механизированной расстановкой свечей.
8. Основные составные элементы талевой системы.
В процессе проводки скважины подъёмная система выполняет различные операции. В одном случае она служит для проведения спуско-подъёмных операций (СПО) с целью замены изношенного долота, спуска, подъёма и удержания на весу бурильных колонн при отборе керна или других работах на скважине, а также для спуска обсадных труб. В других случаях обеспечивает создание на крюке необходимого усилия для извлечения из скважины прихваченной бурильной колонны или при авариях с ней. Для обеспечения высокой эффективности при этих разнообразных работах, подъёмная система имеет два вида скоростей подъёмного крюка – техническую для СПО и технологическую для остальных операций.
В связи с изменением веса бурильной колонны при подъёме, для обеспечения минимума затрат времени подъёмная система должна обладать способностью изменять скорость подъёма в соответствии с нагрузкой. Она также служит для удержания бурильной колонны, опущенной в скважину в процессе бурения.
Подъёмная система установки представляет собой полиспастный механизм, состоящий из кронблока, талевого (подвижного) блока, стального каната, являющегося гибкой связью между буровой лебёдкой, и механизмом крепления неподвижного конца каната. Кронблок устанавливается на верхней площадке буровой вышки. К талевому блоку присоединяется крюк, на котором подвешивается на штропах элеватор для труб или вертлюг.
В настоящее время талевый блок и подъёмный крюк во многих случаях объедиянют в один механизм – кронблок.
9. Механизм закрепления неподвижного конца талевого каната и гидравлический индикатор веса, назначение и устройство.
Неподвижный конец каната крепится к полу буровой при помощи механизма, который также предназначен для периодического перепуска каната с целью повышения его срока службы. Механизм состоит из литого стального корпуса, в отверстия кронштейна закреплена ось, на которой на двухрядном коническом подшипнике вмонтирован консольный рычаг. На этой оси также на двухрядном коническом подшипнике установлен барабан, на который навивается неподвижный конец каната.
После навивки на барабан, канат при помощи фиксатора соединяется с консольным рычагом, на противоположном конце которого – сжимное устройство талевого каната. Между проушинами консольного рычага и корпуса находится датчик усилия действующего в канате. Механизм рассчитан на канат диаметром до 30 мм и растяжением до 450 Кн. Канат пропускается следующим образом: отпускают болты зажимного устройства и подают запасную часть каната, а ведущий его конец наматывают на барабан лебёдки. После перепуска требуемой длины каната болты вновь затягивают и регулировочным винтом настраивают положение консольного рычага
10. Вертлюг, назначение, устройство и эксплуатация.
Вертлюг – промежуточное звено между поступательно перемещающимся талевым блоком с крюком, буровым рукавом и вращающейся бурильной колонной, которая при помощи замковой резьбы соединяется через ведущую трубу со стволом вертлюга. Для обеспечения подачи бурового раствора или газа перемещающийся вертлюг соединен с напорной линией при помощи гибкого бурового рукава, один конец которого крепится к отводу вертлюга, а второй – к стояку на высоте чуть большей половины его длины.
Вертлюг обеспечивает возможность свободного вращения бурильной колонны при невращающихся корпусе и талевой системе. Он подвешен на её крюке и выполняет функции сальника для подачи внутрь вращающейся колонны бурового раствора, закачиваемого насосами по гибкому рукаву.
На рисунке показана принципиальная схема вертлюга для бурения глубоких скважин. Основная вращающаяся его деталь – полый ствол 1, воспринимающий вес бурильной колонны. Ствол смонтирован в корпусе 3 на радиальных 4 и 7 и упорных 5 и 6 подшипниках, снабжён фланцем, передающим вес колонны через главную опору 5 на корпус 3, подвешенный к крюку на штропе 12. Опоры ствола фиксируют его положение в корпусе, препятствуют осевым, вертикальным и радиальным перемещениям, и обеспечивают устойчивое положение и легкость вращения.
Вес корпуса вертлюга со шлангом, осевые толчки и удары колонны снизу вверх воспринимаются вспомогательной опорой 6. Ствол вертлюга – ведомый элемент системы. При принятом в бурении нормальном направлении вращения бурильной колонны (по часовой стрелке, если смотреть сверху на ротор) ствол и все детали, связанные с ним, во избежание самоотвинчивания, имеют левые резьбы.
Штроп 12 крепится к корпусу на осях 16, смонтированных в приливах корпуса. Приливы имеют форму карманов, которые ограничивают угол поворота штропа (40°) для установки его в положение, удобное для захвата крюком, когда вертлюг с ведущей трубой находится в шурфе.
К крышке корпуса 15 прикреплён отвод 13, к которому присоединяется буровой рукав 14. Буровой раствор поступает из рукава через отвод в присоединённую к нему напорную трубу 9, из которой он попадает во внутренний канал ствола вертлюга. Зазор между корпусом напорного сальника 10 и напорной трубой 9 уплотнён сальником 11, обеспечивающим герметичность при больших рабочих давлениях бурового раствора.
Напорный сальник 11 во время роторного бурения эксплуатируется в тяжёлых условиях, срок его службы (50-100 ч) во много раз меньше, чем остальных деталей вертлюга, поэтому он выполняется быстросменным. В верхней и нижней частях корпуса вертлюга для уплотнения зазора между корпусом и вращающимся стволом устанавливают самоуплотняющиеся манжетные сальники 2 и 8, которые предохраняют от вытекания масла из корпуса и попадания в него снаружи влаги и грязи.
В вертлюгах есть устройства для заливки, спуска масла и контроля его уровня, а также сапун для уравновешивания с атмосферным давлением паров внутри корпуса, создающегося при нагреве в процессе работы. Это устройство не пропускает масло при транспортировке вертлюга в горизонтальном положении.
Типоразмер вертлюга определяется динамической нагрузкой, которую он может воспринимать в процессе вращения бурильной колонны, допустимой статической нагрузкой и частотой вращения, предельным рабочим давлением прокачиваемого бурового раствора, массой и габаритными размерами. Каждый вертлюг имеет стандартную левую коническую замковую резьбу для присоединения к ведущей трубе двух-трёх размеров. Корпус вертлюга выполняется обтекаемой формы для того, чтобы он не цеплялся за детали вышки при перемещениях.
Вертлюги приспособлены к транспортировке любыми транспортными средствами без упаковки.
11. Ротор, назначение, устройство и эксплуатация.
12. Пневматические клинья ПКР, назначение, устройство и эксплуатация
13. Буровые насосы, назначение и устройство. Типы применяемых насосов.
Буровой насос устроен из пары основ. Это неотъемлемые части одного механизма, которые обеспечивают правильную работу насоса. На общей раме собрана трансмиссионная часть насоса, но она взаимодействует и с гидравлической. В трансмиссионную часть входит корпус, оснащённый узлами смазочной системы, редуктора, распределительного блока, кривошипно-ползунного механизма, трансмиссионного вала и приводного шкива.
В гидравлическую же часть входит гидравлический блок с входными и выходными клапанами, расположенными попарно, цилиндропоршневой группы, блока охлаждения группы цилиндров и поршней, пневмокомпенсатора и конечно предохранительного клапана.
Общий принцип действия любого бурового насоса заключается в следующем – через трансмиссию двигателя к коренному валу, который снабжён кривошипным механизмом с шатунами, соединёнными крейцкопфом, передаётся вращательное движение. Кривошипный механизм и шатуны, делают вращательное движение вала, возвратно-поступательными движениями крейцкопфа, а также штока и поршня. Двигаясь в цилиндре, поршень, благодаря клапанам, образует давление, под которым всасывается буровая жидкость. При этом, когда происходит движение влево, закрывается всасывающий клапан, но затем при повышении давления в трубопроводе, то клапан открывается и раствор выходит. Затем процесс повторяется снова и снова.
14. Вибросита. Назначение, устройство и принцип работы
В виброситах шлам от бурового раствора отделяется с помощью просеивающего устройства. Применяются одноярусные сдвоенные вибросита СВ-2, СВ-2Б и одноярусные двухсеточные вибросита ВС-1
Его основные элементы следующие: поддон для сбора очищенного раствора 7, приёмник с распределителем потока 2, вибрирующая рама 5 с сеткой 4, вибратор 3, амортизаторы 6.
15. Циркуляционная система назначения основные узлы.
Механизмы циркуляционных системы обеспечивают трёхступенчатую очистку бурового раствора. Из скважины раствор поступает на вибросито в первую ступень грубой очистки и собирается в отстойнике ёмкости, где осаждается грубодисперсный песок. Из отстойника раствор проходит в отсек циркуляционной системы и подаётся центробежным шламовым насосом в дегазатор при необходимости дегазации раствора, а затем – в пескоотделитель, где проходит вторую ступень очистки от породы размером до 0,074-0,08 мм. После этого раствор подаётся в илоотделитель – третью ступень очистки, где удаляются частицы породы до 0,03 мм. Песок и ил сбрасываются в ёмкость, откуда подаётся в центрифугу для дополнительного отделения раствора от породы. Очищенный раствор из третьей ступени поступает в приёмные ёмкости – в приёмный блок буровых насосов для подачи его в скважину.
16. Гидроциклоны. Назначение, устройство и принцип работы.
Гидроциклон
Гидроциклон состоит из стального цилиндрического корпуса 1 с тангенциальным патрубком, к которому крепится резиновое сопло и подсоединяется подающая труба. Внутри корпуса вставлен и закреплён цельнолитой полый резиновый конус 3, к нижней части которого присоединена сменная песковая насадка 4. В верхней крышке корпуса на фланце установлена сливная насадка 5 с патрубком 2, служащим для присоединения отводов в коллектор, по которому выходит очищенный раствор.
17. Шинно-пневматическая муфта. Назначение и устройство.
Обжимная ШПМ (см. рисунок) состоит из резинового баллона 3 с ниппелем 5, который закрепляется на стальном ободе 4 гайкой. Ниппель нужен для подвода сжатого воздуха. К внутренней цилиндрической поверхности баллона прикреплены металлические колодки с прикреплёнными фрикционными накладками 1. Колодки крепятся с помощью гладких шпилек, пропущенных через отверстия в протекторной части баллона и прошплинтованных по бокам проволокой.
Применяются в силовых агрегатах буровых установок для передачи крутящего момента от двигателя к понижающему редуктору, в трансмиссиях лебедок и т.д.
18. Силовой привод БУ и кинематическая схема передачи мощности.
19. Пневмокомпенсатор устройство, принцип действия, назначения.
Пневмокомпенсаторы служат для выравнивания пульсации давления, которое вызывается колебаниями подачи жидкости из-за неравномерной скорости движения поршней в насосах.
Пневмокомпенсатор представляет собой закрытый сосуд, заполненный сжатым азотом. При подаче жидкости объём газа в нём уменьшается и в результате этого начальное давление газа возрастает до рабочего давления насоса. При работе насоса, объём газа в пневмокомпенсаторе периодически изменяется в пределах изменения подачи насоса за один двойной ход. Давление в пневмокомпенсаторе стабилизируется по мере приближения начального давления газа к рабочему давлению насоса, при этом достигается максимально возможное выравнивание пульсации давления и скорости жидкости, нагнетаемой в бурильную колонну.
Для предохранения газа от утечек и растворения прокачиваемой жидкости пневмокомпенсаторы снабжаются разделителем диафрагменного или поршневого типа.
20. Пневмо-система буровой установки, назначение комплектация.
