Рубрика: Буровое оборудование

Буровой ротор, сокращенно называемый ротором или вращателем, предназначен для выполнения следующих операций:
• вращения поступательно движущейся бурильной колонны в процессе проходки скважины роторным способом;
• восприятия реактивного крутящего момента и обеспечения продольной подачи бурильной колонны при использовании забойных двигателей;
• удержания бурильной или обсадной колонны труб над устьем скважины при наращивании и спускоподъемных операциях;
• проворачивания инструмента при ловильных работах и других осложнениях, встречающихся в процессах бурения и крепления скважины.

Роторы относятся к числу основных механизмов буровой установки и различаются по диаметру проходного отверстия, мощности и допускаемой статической нагрузке.

По конструктивному исполнению роторы делятся на неподвижные и перемещающиеся возвратно-поступательно относительно устья скважины в вертикальном направлении.

Привод ротора осуществляется посредством цепных, карданных и зубчатых передач от буровой лебедки, коробки перемены передач либо индивидуального двигателя.

В зависимости от привода роторы имеют ступенчатое, непрерывно-ступенчатое и непрерывное изменение скоростей и моментов вращения.

Для восприятия реактивного крутящего момента они снабжаются стопорными устройствами, установленными на быстроходном валу либо столе ротора. Подвижные детали смазываются разбрызгиванием и принудительным способом. Поставляются роторы в двух исполнениях — с пневматическим клиновым захватом ПКР для удержания труб и без ПКР.

Конструкция ротора должна обеспечить необходимые удобства для высокопроизводительного труда и отвечать требованиям надежности и безопасного обслуживания. При этом габариты ротора должны быть ограничены площадью, отводимой для его установки на буровой площадке. Роторы, используемые в буровых установках различных классов и модификаций, должны быть максимально унифицированы по техническим параметрам и конструкции.

Буровые роторы Р-700, Р-950, Р-1260 выпускаются дивизионом «Нефтегазовое оборудование» МК “Уралмаш”.

Конструктивные особенности буровых роторов
• Надежное лабиринтное уплотнение масляной ванны защищает ее от попадания глинистого раствора, при этом повышается срок службы зубчатой пары и основной опоры стола.
• Стопорное устройство фиксирует стол, позволяя уменьшать износ зубчатой пары, увеличивать срок службы опор.
• Конические зубчатые колеса имеют тангенциальный зуб с углом спирали 30°, за счет чего повышается точность и плавность зацепления, обеспечивается бесшумная работа.
• Литая станина приспособлена для установки и крепления пневматического клиньевого захвата. Это позволяет механизировать захват и освобождать колонны бурильных и обсадных труб при выполнении спускоподъемных операций.

Источники:
Баграмов Р.А. Буровые машины и комплексы
МК “Уралмаш”

Буровые насосы предназначены для нагнетания в скважину промывочной жидкости с целью очистки забоя и ствола от выбуренной породы (шлама) и выноса ее на дневную поверхность; охлаждения и смазки долота; создания гидромониторного эффекта при бурении струйными долотами; приведения в действие забойных гидравлических двигателей.

Исходя из назначения и условий эксплуатации, к буровым насосам предъявляют следующие основные требования:
• подача насоса должна быть регулируемой в пределах, обеспечивающих эффективную промывку скважины;
• мощность насоса должна быть достаточной для промывки скважины и привода забойных гидравлических двигателей;
• скорость промывочной жидкости на выходе из насоса должна быть равномерной для устранения инерционных нагрузок и пульсаций давления, вызывающих осложнения в бурении, дополнительные энергетические затраты и усталостные разрушения;
• насосы должны быть приспособлены для работы с абразипо- и маслосодержащими коррозионно-активными промывочными растворами различной плотности;
• узлы и детали, контактирующие с промывочным раствором, должны обладать достаточной долговечностью и быть приспособленными к удобной и быстрой замене при выходе из строя;
• крупногабаритные узлы и детали должны быть снабжены устройствами для надежного захвата и перемещения при ремонте и техническом обслуживании;
• узлы и детали приводной части должны быть защищены от промывочного раствора и доступны для осмотра и технического обслуживания;
• насосы должны быть приспособлены к транспортировке в собранном виде на далекие и близкие расстояния и перемещению волоком в пределах буровой;
• конструкция насосов должна допускать правое и левое расположение двигателей насосного агрегата;
• надежность и долговечность насосов должны сочетаться с их экономичностью и безопасностью эксплуатации.

Дивизион «Нефтегазовое оборудование» МК “Уралмаш”, для комплектации буровых установок, выпускает буровые насосы двухпоршневого (УНБ) и трехпоршневого (УНБТ) исполнения, с L-образными и прямоточными гидрокоробками, мощностью от 600 до 1600 кВт.

Конструктивные особенности буровых насосов:
• Мощность и давление насоса на каждом диаметре поршня позволяет осуществлять технологию проводки скважины в форсированном режиме бурения.
• Трехпоршневые насосы одностороннего действия обеспечивают наименьшую степень неравномерности давления на выходе и наименьший расход клапанов и штоков поршня в сравнении с двухпоршневыми насосами двухстороннего действия.
• Кованые гидрокоробки из высокопрочной легированной стали и ионное азотирование зубчатой передачи гарантируют назначенный ресурс насоса.
• Гидрозатворное устройство цилиндропоршневой группы исключает подсасывание воздуха с тыльной стороны поршня и процесс газонасыщения бурового раствора. Устройство обеспечивает смазку и охлаждение пары трения поршня и цилиндра.
• Двухкамерное уплотнение штока ползуна устраняет потери масла из картера, его загрязнение буровым раствором.
• Смазка редукторной части состоит из двух систем: принудительной и самотечной из накопительных лотков. Принудительная система смазки выполнена с автоматическим поддержанием постоянного давления масла в маслопроводах.
• Предохранительный клапан блокирующего устройства отключает привод буровых насосов при превышении давления в нагнетательном трубопроводе с одновременным сбросом избыточного давления.
• Конструкция насоса позволяет использовать трансмиссию привода с любой стороны насоса или с обеих сторон.
• Присоединение трубопроводов с обеих сторон обеспечивается всасывающим и нагнетательным коллекторами.

Источники:
Баграмов Р.А. Буровые машины и комплексы
МК “Уралмаш”

Буровые лебедки серии ЭТ: ЛБУ 600 ЭТ-3-П; ЛБУ 600 ЭТ-3; ЛБУ 600 ЭТ-3; ЛБУ 900 ЭТ-3; ЛБУ 1100 ЭТ-3; ЛБУ 1500 ЭТ-3

Буровые лебедки серии ЭТ — оригинальная разработка размерного ряда лебедок грузоподъемностью от 160 до 500 тонн. Буровые лебедки серии ЭТ обеспечивают эффективную работу при спускоподъемных операциях и бурении.

Конструктивные особенности буровых лебедок серии ЭТ:
• рама и корпус зубчатой трансмиссии – одно целое;
• подъемный вал лебедки является выходным валом зубчатой трансмиссии;
• торможение лебедки — основным приводным двигателем;
• двух- и односкоростная трансмиссия;
• дисковый тормоз из двух дисков для фиксации барабана в неподвижном состоянии;
• две системы управления тормозом – рабочая и аварийная;
• барабан с нарезкой типа «Lebus» под канат (защитные реборды с кольцевыми накладками из износостойкой стали);
• простота устройства;
• компактность;
• отсутствие в конструкции традиционных конструктивных элементов (цепной передачи, шинно-пневматических муфт, электромагнитного и гидродинамического тормозов, ленточного тормоза, рукоятки управления тормозом);
• дистанционное управление.

Преимущества буровых лебедок серии ЭТ:
• значительно меньшая масса по сравнению с лебедками с цепной трансмиссией;
• “тихая” и “быстрая” скорости на подъемном валу за счет зубчатой трансмиссии:
  -“быстрая” скорость — для подъема и спуска бурильной колонны и порожнего элеватора,
  -“тихая” скорость для работы с обсадной колонной и ликвидации аварий;
• многофункциональный привод:
  -подъем и регулируемый спуск бурильных и обсадных колонн, порожнего элеватора до полной остановки и удержания в неподвижном состоянии;
  -регулируемая подача долота на забой в режиме регулятора подачи долота;
• герметичность корпуса трансмиссии за счет уплотнений особой конструкции (без манжет).

Буровые лебедки с цепной трансмиссией: ЛБУ 1200; ЛБУ 1200К; ЛБУ 22-720; ЛБУ 37-1100 Д-I; ЛБУ 1200 Д-I; ЛБУ 1200 Д-II

Назначение буровых лебедок с цепной трансмиссией — выполнение технологических операций при строительстве скважин:
• спуск и подъем буровых труб;
• спуск обсадных труб;
• подача инструмента на забой;
• передача вращения ротору при отсутствии индивидуального привода ротора;
• аварийный подъем инструмента.

Конструктивные особенности и преимущества буровых лебедок с цепной трансмиссией
• Буровые лебедки укомплектованы регулятором подачи долота на забой.
• Дополнительный привод лебедки обеспечивает подъем и опускание вышки при монтаже и демонтаже буровой установки.
• Конструкция лебедки позволяет осуществлять подъем бурильного инструмента с одновременным вращением ротора.
• Система трубопроводов смазки и воздуха вписаны в конструкцию лебедки и позволяют проводить техническое обслуживание оборудования лебедок.
• Переключение скоростей в коробке передач, включение и отключение вспомогательного тормоза и регулятора подачи долота производится посредством механизма переключения.

Буровые лебедки серии ЭТ, буровые лебедки с цепной трансмиссией выпускает ЗАО Машиностроительная корпорация «Уралмаш» дивизион «Нефтегазовое оборудование».

Основные требования к буровым лебедкам

С помощью буровых лебедок и талевого механизма спускают, поднимают и удерживают на весу бурильную колонну, обсадные трубы и другой инструмент при бурении и креплении скважин.

При подъеме вращательное движение, сообщаемое лебедке от привода, посредством талевого каната преобразуется в поступательное движение талевого блока. При спуске тормозные устройства буровой лебедки ограничивают скорость талевого блока, опускающегося под действием собственного веса и веса подвешенного к нему инструмента.

Буровые лебедки используются также для передачи вращения ротору, свинчивания и развинчивания бурильных и обсадных труб, для подъема и подтаскивания различных грузов при бурении скважины, монтаже и ремонте установки.

Буровые лебедки относятся к главным агрегатам бурового комплекса, определяющим эффективность бурения. Следует учитывать, что они используются как при спускоподъемных операциях, так и при разбуривании забоя скважины.

К основным технологическим функциям лебедки относятся:
• поддержание заданной нагрузки на долото и подача бурильной колонны при разбуривании забоя скважины;
• наращивание колонны по мере углубления скважины;
• подъем на поверхность и спуск в скважину бурильной колонны для смены долот, забойных двигателей и извлечения керна;
• спуск колонны обсадных труб при креплении скважины;
• спуск и подъем на трубах контрольно-измерительных приборов и ловильного инструмента при испытаниях и освоении скважин, ликвидации прихватов и других аварий в скважине.

Буровые лебедки в отличие от лебедок, используемых в грузоподъемных машинах, работают в условиях, характеризуемых ступенчатым изменением действующих нагрузок. Систематические нагрузки возрастают с углублением забоя скважины, а в процессе спуско-подъемных операций изменяются в десятки и сотни раз в зависимости от числа свечей в бурильной колонне.

Лебедки должны отвечать требованиям технологии бурения и удовлетворять условиям их эксплуатации. Мощность и тяговое усилие их должны быть достаточными для выполнения наиболее тяжелых технологических операций. Скорости подъема и спуска должны обеспечить безаварийность, экономичность и высокую производительность при спуско-подъемных операциях.

Для транспортировки в собранном виде габариты и масса лебедок должны соответствовать нормам, установленным правилам перевозок железнодорожным транспортом. Необходимо учитывать, что габариты лебедки ограничиваются площадью буровой и проходами, необходимыми для безопасного обслуживания лебедки и других механизмов.

Следует особо выделить требования к их надежности, долговечности и ремонтопригодности.
Система управления лебедкой должна исключить возможность одновременного включения более одной передачи и самопроизвольное отключение или переключение передачи. Наряду с этим система управления должна обеспечивать автоматическое отключение привода и одновременное включение тормоза при срабатывании предохранительных устройств (ограничителя нагрузки талевого механизма и вышки, ограничителя подъема крюка и др.). При отключении привода и торможении не допускаются разгрузка и разматывание ходовой струны талевого каната.

Источники:
Баграмов Р.А. Буровые машины и комплексы
МК «Уралмаш»