Сырғанау тірегінің есебі қыстырманың біржағдайдағғы алып-шығу қабілетімен туындайды. Максималды жүктеме шарлы қыстырмалардағы жүктемелермен анықталады. Резина металдық тіректі шпинделдегі жүктеме біртекті бөлінеді, сондықтан Kн=2 теңсіздік коэффициенті алынады.
Жүктеменің алып-шығу қабілеті мына формуламен анықталады:
мұнда q – шпиндельдің қыстырма тірегіндегі байланыс кернеуі. Резина металдың шекті жүктемесі [q]=1,5 МПа.
S0 – қыстырманың тірек бетінің ауданы.
мұнда В – сұйықтық өтетін өткізуші канал ені.
Zк – қыстырмалы түйін тірегіндегі өткізуші канал саны.
Сырғанау қыстырмаларының керекті қатарлар саны:
,
15.4. Күш вертлюгтары
Өзінің конструктивті схемасы бойынша күш вертлюгы, бағыттаушы бұрғылау мұржасы бар вертлюг пен ротордың қызметін қатар атқаратын механизм болып табылады.
Скважиналарды бұрғылау кезінде күш вертлюгының негізгі бөлігі (үстіңгі привод жүйесі) тікелей бұрғылау мұржаларымен бекітіледі және редуктор арқылы өз қозғалтқышынан бұрғылау колоннасына айналым күшін береді. Бұрғылау колоннасын бекіту жұмысын электрқозғалтқыш (немесе гидроқозғалтқыш) атқарады, бұрғылау колоннасының мұржасы болса, мұржалы қысқышпен кілтті муфтаны ұстап тұрады. Күш вертлюгы сонымен қатар, жуып-шаю сұйықтығын ұш жаққа жеткізу үшін, ішкі кеңістікті бұрғыланған жер қабатынан тазалау үшін сальник-вертлюг арқылы иілгіш бұрғылау қанатынан бұрғылау колоннасының ішкі кеңістігіне жуып-шаю сұйықтығын жеткізіп тұрады.
Түсіру-көтеру операциясын орындау кезінде бұрғылау мұржаларының колоннасын күш вертлюгының штроптарына ілініп тұрған элеватор ұстап тұрады.
Түсіру-көтеру операцияларын орындау кезінде қиындық туындаған жағдайда үстіңгі привод жүйесін қолдана отырып, көтеру, түсіру немесе бұрғылау колоннасын жуып-шаю жұмыстарын жасауға болады. Сонымен қатар, күш вертлюгының негізгі бөлігі бұрғылау мұржаларының ойығымен бекітіледі және бұрғылау колоннасын көтеру немесе түсіру жұмыстары, авариялық жағдайлар туындау қаупін едәуір азайтатын жуып-шаю сұйықтығын бір уақытта жеткізу жолымен іске асады.
Күш вертлюгы соңғы уақыттарда скважиналарды бұрғылау саласындағы басты техникалық жетістіктердің бірі болып саналады. Осындай жүйелердің негізгі ерекшелігі, аз ұзындықты бөлек бұрғылау мұржаларымен жалғамаудың арқасында уақытты едәуір қысқарту және оны 27 метрлік және одан да ұзын свечалармен ұзарту мен бұрғылау жолына көшу болып табылады.
Кернді сұрыптау арқылы бұрғылау кезінде тек мұржалармен ұзартпай свечаның ұзындығына қарай бұрғылау жұмысы керндердің сапасын арттырады және рейстердің санын азайтады.
Ереже бойынша, күш вертлюгтары, өнімділігі жоғары мұнай және газға бай пласты ашу кезінде скважинадағы мұнай және газдың пайда болуынан тез әсерленуді қамтамасыз ететін бұрғылаушының пультымен басқарылатын механикаландырылған шар кранымен жабдықталған.
Механикаландырылған шар кранының болуы, бұрғылау кезінде немесе түсіру-көтеру жұмыстарында тікелей бұрғылаушының басқару пультымен скважинадан лақтырудың дереу алдын алуға мүмкіндік береді.
Бұрғылау немесе обсад колоннасының ойық жалғауларын бекіту кезінде күш вертлюгында, бұрғылау колоннасының жақсы басқарылуы мен оның мұржаларының ұзақ қызмет етуін қамтамасыз ететін кілтті жалғаулардың созылу сәтін дәлірек реттеуге мүмкіндік бар.
Горизонталды және иіліп бағытталған скважиналарды бұрғылау кезінде күш вертлюгын қолдану скважинадағы бұрғылау колоннасын бағыттауға және скважина проводкасын бағыттауды бақылауға кеткен уақытты қысқартуға мүмкіндік береді.
Үстіңгі привод жүйесін қолдану, бұрғылау колоннасын айналдыру операциясы мен құрал-сайманды түсіру кезінде скважинаны жуып-шаю, құрал-сайманды көтеру кезінде бұрғылау операцияларын бірге орындау мүмкіндігін береді. Мұндай технология сонымен қатар, скважинадағы құрал-саймандардың қармау санын минимумға жеткізуге мүмкіндік береді.
Күш вертлюгының қолданылуы бағыттаушы мұржа мен роторсыз жұмыс істеуді қамтамасыз етеді. Осылайша, бұрғылау колоннасын ұзарту жұмыстарына жұмсалған уақытты қысқартуға болады. Сонымен қатар, бағыттаушы мұржамен бірге вертлюгты шурфқа орналастыру және бұрғылау құрал-саймандарын бұрғылау операциясынан түсіру және көтеру операцияларына қайтадан ауыстыру кезіндегі іс-әрекеттерді азайтуға болады.
Бұрғылау бригадасының жұмыс істеу қауіпсіздігін қамтамасыз ету де маңызды фактор болып табылады. Бұрғылау кезінде, бұрғылау алаңшасында жұмыс істеу қауіпсіздігін арттыратын тегіс дуалды бұрғылау мұржасы жалғыз айналмалы құрал-сайман ретінде қалады.. Өндірілген жалғаулардың санын азайта отырып, бұрғылау бригадасы өзіне төнетін қауіпті азайтады. Күш вертлюгының негізгі бөлігін бекіту және бұрғылау сұйық затының циркуляциясымен басқару бұрғылаушының пультымен ұзақтан атқарылады. Вертлюгы бар бағыттаушы мұржаны шурфқа қарай және кері қарай (үстіңгі привод жүйесінсіз құрылғыларда көп күш-қуат жұмсалатын қолмен атқарылатын жұмыс) тасымалдаудың қажет еместігі жұмыс істеу қауіпсіздігін едәуір арттырып, бұрғылау бригадасының жұмысын жеңілдетеді.
Қазіргі уақытта күш вертлюгы, бұрғылау бригадасының жұмыс істеу қауіпсіздігін, геологиялық жағынан күрделі скважиналарды бұрғылау жұмыстары кезіндегі аварияларды болдырмауды, скважина проводкаларының жылдамдығын, жұмыс істеу ыңғайлылығын жоғары дәрежеде қамтамасыз ететін жетілген механизмдердің бірі болып табылады..
Үстіңгі привод жүйелерінің барлық конструкцияларындағы элеватор, жүйенің өзіне өздігінше немесе элеваторды жалғау құрылғысының көмегімен бекітіледі. Түсіру-көтеру операцияларын орындау кезінде күш вертлюгы тальды жүйеге ілулі тұрады. Бұл жағдай, әсіресе түсіру-көтеру операцияларын вертлюгтың көмегімен бағыттаушы мұржа шурфқа орналастырылған крюктың көмегімен атқарылатын түсіру-көтеру операцияларымен салыстырғанда аса маңызды болып табылады. Түсіру-көтеру операцияларын орындау кезінде бағыттаушы мұржаны жалғау және ажырату жұмыстарына, екі мұржаны бекітіп, ажыратуға және екі мұржаны тақта көпірлерге (мосткаларға) лақтыру жұмыстарына кететін қосымша уақыт шығынына әкеп соғатын скважинаның негізгі бөлігінің қысылып қалатын жағдайлары болуы мүмкін.
Күш вертлюгын қолдану кезінде оны элеватордың ұстап тұрған колоннасымен тез ажыратып алуы, оның ішіндегі бұрғылау сұйық затының бірқалыпты циркуляциямен айналуы қамтамасыз етіледі
Мұржаларды бекіту-ажырату механизмі жүйеде мұржалы кілтпен көрсетілген. Мұржаларды ажырату жүйелерінің конструктивті түрлерінің көп еместігіне қарамастан олардың бәрі, бекіту-ажырату операцияларымен байланысты әртүрлі жағдайларда қажетті қосымша күш-жігер жұмсау үшін бұрғылау кезінде оның номиналды көлемін ұлғайтатын айналу сәтін жеткізуді қамтамасыз ете алады.
Бекіту-ажырату жүйесін кез келген бұрғылау жағдайында ұзақтан басқаруға болады.
