Вертлюг буровой установки. Разборка и сборка вертлюгов

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

Тема: «Вертлюг буровой установки».

РАЗБОРКА И СБОРКА ВЕРТЛЮГОВ

1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

Изучение конструкции вертлюгов, назначения их узлов.

2. ПРИБОРЫ И ПРИНАДЯЕМНОСТИ

2.1. Плакаты;                                                                              

2.2. Набор гаечных ключей.                                              

2.3. Линейка металлическая.

2.4. Штангенциркуль.                                        

2.5. Натурные образцы вертлюгов В-50 (с нижним и верхним расположением напорного уплотнения). 

3.  ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

3.1. Ознакомление с руководством и плакатами.

3.2. Разборка вертлюга.

3.3. Описание порядка операций при разборке вертлюга.

3.4. Измерение основных размеров ствола напорной трубы» корпуса.

3.5. Сборка вертлюга.     

3.6. Оформление отчета.  

4. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

4.1. Кратко описать назначение, конструкцию вертлюга, дать классификацию разбираемых вертлюгов.

4.2. Нарисовать схемы основных деталей ствола, напорной трубы, корпуса.                                                                                                              

4.3. Описать порядок операций при разборке вертлюга.

5. ВЕРТЛЮГ БУРОВОЙ

5.1. 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.                                                                         

5.2. 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).

5.3. 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.                                                                                                      

Детали вертлюгов можно подразделить на две группы: невращающиеся, связанные с корпусом вертлюга; вращающиеся, связанные со стволом вертлюга и бурильной колонной.                                                        Корпус вертлюга представляет собой стальную отливку в виде стакана с двумя внешними карманами для пальцев штропа и центральной расточкой для ствола и деталей. Корпус отливается из стали марки 35Л и проходит индивидуальные испытания механических свойств. При механической обработке особое внимание уделяется соблюдению соосностей и взаимной перпендикулярности расточек.    

Карманы - приливы ограничивают перемещение штропа и устанавливают его в положение, удобное для захвата крюком, когда вертлюг с ведущей трубой находятся в шурфе.

Внутренняя полость корпуса служит масляной ванной. Для ус­транения течи масла в отверстия для пальцев штропа изнутри кор­пуса вваривают заглушки.

К крышке корпуса прикреплен отвод с фланцем 13, к которому присоединяется гибкий напорный шланг. Промывочная жидкость поступает из шланга через напорную трубу 5 в полость вращающегося ствола. Зазор между отверстием стволе и напорной трубой гер­метизируют напорным уплотнением 6.

Ствол - является основной вращающейся деталью вертлюга, воспринимающей силу тяжести бурильной колонны. Полый ствол снабжен грибовидным фланцем, передающим силы тяжести колонны через главный опорный подшипник 3 на корпус и далее на крюк. Ствол во избежание самоотвинчивания имеет левую коническую резьбу 10.

Ствол вертлюга отковывают из легированной стали марки 38ХГН. Ствол с подшипниками 3 и 4, дистанционными кольцами и втулками собирают  и регулируют отдельно от корпуса и вставляют  в него в сборе.

В верхней части ствол имеет расточку для установки напорной трубы и манжетного уплотнения 6.

Напорная труба 5 является деталью, истираемой снаружи ман­жетами напорного уплотнения, а изнутри промывочной жидкостью. Фланец напорной трубы зажимается между верхним торцом крышки вертлюга и отводным патрубком 13. Трубу изготовляют из стали марки 40СХ.

Отводной патрубок13 приспособлен для фланцевого присоединения гибких шлангов. Все отводы подвергают испытанию в течение 5 минут на внутреннее давление, МПа, равное рабочему (17...25 МПа).