Техника и технология бурения нефтяных и газовых скважин

Вертлюг – промежуточное звено между поступательно перемещающимся талевым блоком с крюком, буровым рукавом и вращающейся бурильной колонны. Вертлюг предназначен для подвода бурового раствора во вращающуюся бурильную колонну.

Требования:

1.      поперечные габариты не должны препятствовать его свободному перемещению вдоль вышки при наращивании бурильной колонны и СПО.

2.      быстрая замена в промысловых условиях быстроизшивающихся узлов и деталей.

3.      подвод и распределение масла должны обеспечить эффективную смазку и охлаждение трущихся деталей вертлюга.

4.      устройство для соединения с талевым блоком должно быть надежным и удобным для быстрого отвода и выноса вертлюга из шурда.

Вертлюг обеспечивает возможность вращения бурильной колонны при не вращающихся корпусе и талевой с/с.

Основные параметры:

1.      динамическая нагрузка;

2.      допустимая статическая нагрузка;

3.      частота вращения;

4.      предельное рабочее давление прокачиваемой жидкости;

5.      масса;

6.      габаритные размеры.

Корпус литой (35 л).

Ствол вертлюга 40Х, 40ХН, 38ХГН, 38ХВА, 34ХМ1М.

Твердость 280…380НВ.

Штроп – 40ХН, 40ХНМА, 38ХГН, 30ХГСА.

Конструкция.

Корпус литой, стальной с двумя карманами для присоединения к     штропа при помощи пальцев. В корпусе имеется горизонтальная перемычка, служащая опорной поверхностью основной опоры. Над основной опорой находится вспомогательный упорный подшипник, воспринимающий усилия, возникающие вдоль оси от ротора к вертлюгу, и верхней радиальный подшипник.

Второй радиальный подшипник централизует ствол вертлюга. Эти подшипники мало нагружены и смазываются консистентной смазкой. Главная опора и низший радиальный подшипник смазываются жидкой смазкой.

На опоры действуют – осевые нагрузки:

главная опора воспринимает вес бурильной колонны.

Радиальные подшипники – центрируют подвешенный на крюке вертлюг и воспринимают нагрузки, создаваемые его весом и частью веса прикрепленного к нему гибкого шланга.

Основные параметры.

1.      Допускаемая статическая нагрузка – постоянная осевая нагрузка, которую может выдержать вертлюг без разрушения при невращающемся стволе.

2.      Максимальное давление – должно быть не меньше наибольшего давления насоса, используемых в буровой установке соответствующего класса.

3.      Диаметр проходного отверстия ствола.

с увеличением параметра – снижается скорость ротора, уменьшаются гидравлические потери и износ внутренней поверхности ствола. Следовательно, увеличивается наружный Æ р увеличения скорости и износ ствола, и его уплотнения.

4.      Частота вращения ствола вертлюга – совпадает с частотой вращения ствола ротора и изменяется в пределах 15 – 250 об/мин.

5.      Высота штропа – должна быть достаточной для соединения вертлюга с крюком талевого механизма.