Талевого система, бурові установки, буріння
Призначення талевої системи
Талевого система призначена для підйому і підтримки у висячому положенні важкого бурового інструменту. Вона являє собою (рис. 4.18) поліспастний механізм, який складається з:
- кронблока l, встановленого на вишці або щоглі
- талевого блоку 2
- талевого каната 3, що є гнучким зв'язком між бурової лебідкою 4 і підйомним гаком, що підвішений до талевого блоку.
Під оснащенням талевої системи розуміється навішування каната на шківи кронблока і лівого блоку в певній послідовності, яка виключала б перехрещення каната і тертя його гілок одна об одну.
При невеликих навантаженнях на гак спуско-підйомні операції виконують на прямому канаті (рис. 4.18, а). У розвідувальному бурінні застосовують талеві системи трьох типів: з кріпленням вільного кінця каната до основи бурової установки або якоря (талевого система з нерухомим кінцем каната, (див. Рис. 4.18, б, в), до кронблок щогли або вишки (див. Рис. 4.18, г), до талевого блоку (див. рис. 4.18, д).
Мал. 4.18. Схема талевих систем
Талевого система з нерухомим кінцем каната (симетрична талевого система) забезпечує більш рівномірний розподіл навантаження на опори вишки або щогли, а також дозволяє встановлювати на нерухомій гілки талевого каната покажчик ваги інструменту і навантаження на породоразрушающий інструмент.
При нерухомому гаку гілки талевого каната рівномірно навантажені силою
де Q - навантаження на гаку (вагою лівого блоку можна знехтувати, так як при геологорозвідувальному бурінні він незначний); Uт.с - число струн I талевої системи, тобто число рухомих гілок каната за винятком гілки, намотуваним на барабан лебідки РЛ.
У процесі руху внаслідок тертя в шківах і вигину каната зусилля в гілках поліспаста Р1. Р2. Рн розподіляються нерівномірно. Тому навантаження на гаку буде дорівнює
Натяг ведучої гілки знаходять з виразу
Зусилля в нерухомій гілки каната -з вираження
У виразах (4.41), (4.42) і (4.43.) П - це ККД одного шківа; для шківів на підшипниках кочення # 951; = 0,98. ККД талевої системи становить:
При визначенні числа струн талевої оснащення виходять з найбільшого навантаження на гак Q. яку визначають при підйомі найбільш важкого бурильного інструменту або найбільш важкої колони обсадних труб.
де Pл.н. - натяг ведучої гілки каната, відповідне номінальної вантажопідйомності лебідки; # 955; 1 - коефіцієнт тривалої перевантаження двигуна (для електродвигунів # 955; 1 = 1,3, для двигунів внутрішнього згоряння # 955; 1 = 1,10: 1,15).
У геологорозвідувальному бурінні застосовуються в основному такі оснащення талевої системи: 0x1; 1x2 і 2x3 (див. Рис. 4.18, а - в).
Сталеві канати талевих систем
Сталеві канати талевих систем. будучи частиною талевої системи бурової установки, здійснюють гнучку зв'язок між бурової лебідкою і підйомним гаком. Вони повинні бути досить гнучкими і мати високу механічну міцність. За конструктивною ознакою розрізняють канати одинарної, подвійною і потрійною плетення. На бурових роботах застосовують канати подвійної завивки, що складаються з шести пасом, свити навколо органічного або металевого сердечника.
Талевий блок
Талевий блок є рухомою частиною талевої системи, підвішується до кронблок на талевого канаті і з'єднується з бурильними або обсадними трубами за допомогою вертлюжної скоби, гака або елеватора.
Кронблок (рис. 4.20) є нерухомою частиною талевої системи, монтується на верхній рамі щогли або на подкронблочних балках вишки. Являє собою раму б, зварену з профільного прокату, на якій в опорах розміщена вісь 1 зі шківом 2 встановлені на підшипниках кочення 3.
Для захисту обертових шківів і щоб уникнути зіскакування каната на рамі шарнірно укріплений кожух 5. Кронблоки з трьома-чотирма шкивами зазвичай виконують одноосьовими з двома опорами 4, з великою кількістю шківів - триколісні.
Мал. 4.20. кронблок