Назначение, устройство и принцип работы бурового вертлюга. Основные параметры.

1. Назначение

Вертлюг буровой установки имеет два назначения:

I) служит устройством для ввода промывочной жидкости в колонну вращающихся труб под высоким давлением; 2) удерживает на весу колонну бурильных труб при бурении. Вертлюг - это промежуточное звено между бурильной колонной и буровым шлангом; является как бы пятой, обеспечивающей вращение колонны труб на весу. Вертлюг подвешивается на крюке и перемещается во время бурения скважин вертикально на длину ведущей трубы (6 - 18 м). К стволу вертлюга присоединяют на левой резьбе ведущую трубу бурильной колонны. Промывочная жидкость подводится к вертлюгу гибким буровым шлангом, который одним концом прикрепляют к соединительному патрубку вертлюга, а другим - к стояку на высоте несколько меньше длины шланга.

2. Классификация Вертлюги классифицируются по следующим признакам:- по допустимой нагрузке;

- по количеству опор (2...4 подшипника); - по расположению главной опоры (с верхним, нижним промежуточным); - по расположению напорного уплотнения (с верхним и нижним). 3. Конструкция вертлюга. Вертлюг (рисунок 1) состоит из корпуса со штоком 12, воспринимающим нагрузки от веса бурильной колонны и передающим их на крюк подъемной системы. В корпусе вертлюга монтируется пята - главная опора 3, обеспечивая свободное вращение отвода 2 с бурильной колонной, а также уплотнительное устройство высокого давления 6, обеспечивающее ввод промывочной жидкости внутрь бурильной колонны.

Параметры: Допустимая нагрузка, МН: статическая на ствол; при частоте вращения ствола 100 об/мин; Масса сухого вертлюга, кг; Высота (без диаметра штропа), м; Вместимость масляной ванны, л; Диаметр отверстия в стволе, мм; Наибольшее давление прокачиваемой жидкости, МПа; Максимальная частота вращения ствола, об/мин; Условная глубина бурения, м; динамическая основной опоры

 

Расчет пальца штропа вертлюга

А, определяем реакцию RB.

 

Определяем максимальный изгибающий момент

Находим напряжение изгиба

Определяем коэффициент запаса прочности

что вполне достаточно.

Расчет внутренней трубы вертлюга Внутренняя труба рассчитывается на прочность при растяжение от давления глинистого раствора, который проходит через нее.

Определяем предел усталости на растяжение при пульсирующем цикле нагрузки.

Действительный коэффициент запаса прочности равен