Талевая система буровой установки.

В процессе проводки скважины талевая система выполняет различные операции. В одном случае она служит для проведения СПО с целью замены изношенного долота, спуска, подъёма и удержания на весу бурильных колонн при отборе керна, ловильных и других работах в 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. Талевая система преобразует вращательное движение барабана буровой лебёдки в возвратно-поступательное движение талевого блока. Для обеспечения высокой эффективности при этих разнообразных работах талевая система имеет два вида скоростей подъёмного крюка: техническую для СПО и технологическую для остальных операций.

Рис 2.9. Схема кронблока грузоподъемностью 125т для А-образных вышек

В связи с изменением веса бурильной колонны при подъёме для обеспечения минимума затрат времени талевая система должна обладать способностью изменять скорости подъёма в соответствии с нагрузкой. Она также служит для удержания бурильной колонны, спущенной в скважину, в процессе бурения. Талевая система 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. Подвижный конец каната крепится к барабану лебёдки, а неподвижный конец – через приспособление к основанию 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 объединяют в один механизм – крюкоблок. Кронблок и талевый блок служат для размещения свободно вращающихся шкивов, по которым проходит канат талевой системы. Кронблок и талевый блок представляют собой конструкцию, в которой группа свободно вращающихся шкивов смонтирована на подшипниках. Оси закрепляют на раме. По числу осей и креплению кронблоки отличаются от талевых блоков. Конструкции же шкивов и их подшипниковых опор выполняются одинаковыми в обоих блоках.

Рис 2.10. Крюкоблок:

1 – щека; 2 – накладка; 3 – кожух; 4 – стяжка; 5 – блок; 6 – гайка; 7 – ось; 8 – стопорная планка; 9 – траверса; 10 – защитный кожух.

Рис 2.11. Крюкоблок:

1 – скоба; 2 – переводная втулка; 3 – траверса; 4 – шариковый подшипник; 5 – секция трехблочная; 6 – резиновый буфер; 7 – рама; 8 – секция двухблочная; 9 – кожух; 10 – ось; 11 – стакан; 12 – валик.

Талевый канат – является одним из основных элементов талевой системы. Существует большое разнообразие конструкций канатов, свитых из стальных проволок, различных как по форме поперечного сечения (круглые, плоские, овальные и др.), так и по конструкции отдельных прядей и их навивки (число элементов, свитых в канате, род их свивки, диаметр проволоки и др.).

По мере увеличения глубины скважин вес бурильных колонн, которые приходится спускать и поднимать, увеличивается, а максимальная скорость намотки ведущей струны талевого каната на барабан лебёдки остаётся практически неизменной для буровых установок разных классов. Поэтому для каждой установки применяют талевую систему со своей кратностью полиспаста от 4 до 14. Это достигается применением различных оснасток 2 Х 3, 3 Х 4, 5 Х 6 и т.д. (здесь первая цифра – число шкивов талевого блока, а вторая – кронблока).

Под оснасткой талевой системы понимается навеска каната на шкивы кронблока и талевого блока в определённой последовательности, исключающей перекрещивание каната и трение его струн друг о друга.

Буровая лебёдка.

Буровая лебёдка – основной механизм подъёмной системы буровой установки. Она предназначена для проведения следующих операций:

1. Спуска и подъёма бурильных и обсадных труб;

2. Удержания колонны труб на весу в процессе бурения или промывки скважины;

3. Приподъёма бурильной колонны и труб при наращивании;

4. Передачи вращения ротору;

5. Свинчивания и развинчивания труб;

6. Вспомогательных работ по подтаскиванию в буровую инструмента, оборудования, труб и др.;

7. Подъёма собранной вышки в вертикальное положение.

Рис 2.12. Буровая лебедка ЛБУ-1100.

Рис 2.13. Ленточный тормоз:

1 – рукоятка тормоза; 2 – рычаг; 3 – тормозная колодка; 4 – фиксатор рычага; 5 – опора кривошипного вала; 6 – рычаги; 7 – кривошипный вал; 8 – пневмоцилиндр; 9 – пружинный шарнир; 10 – опора балансира; 11 – балансир; 12 – контр гайка; 13 – тяга; 14 – поддерживающий ролик; 15 – тормозная лента.

Рис 2.13. Механизм крепления неподвижной ветви талевого каната.

Буровая лебёдка состоит из сварной рамы, на которой установлены подъёмный и трансмиссионный валы, тормозная система, включающая основной (ленточный) и вспомогательный (регулирующий) тормоза. Все механизмы закрыты предохранительными щитами. Подъёмный вал лебёдки, получая вращение от КПП, преобразовывает вращательное движение силового привода в поступательное движение талевого каната, подвижный конец которого закреплён на барабане подъёмного вала. Нагруженный крюк поднимается с затратой мощности, зависящей от веса поднимаемых труб, а спускается под действием собственного веса труб или талевого блока, крюка и элеватора, когда элеватор опускается вниз за очередной свечой.

Буровые насосы.

Буровые насосы предназначены для: нагнетания бурового раствора в бурильную колонну для обеспечения циркуляции в скважине в процессе бурения и эффективной очистки забоя и долота от выбуренной породы, промывки, ликвидации аварий, создания скорости подъёма раствора в затрубном пространстве, достаточной для выноса породы на поверхность;