Изучение технологических процессов и оборудования предприятия по ремонту нефтегазового оборудования

метки: Оборудование, Вертлюг, Ремонт, Ствол, Нефтепромысловый, Буров, Размер, Масса

Компания «РосКомСевер» одна из немногих, которая выполняет ремонтно-слесарские работы по отношению к нефтегазовому производству.

1.1 Краткая справка

Компания зарегистрирована 28 февраля 2003 года регистратором Инспекция Министерства России по налогам и сборам по г. Нефтеюганску Ханты-Мансийского автономного округа-Югры. Генеральный Директор организации — Петров Владимир Станиславович. Компания ООО «РОСКОМСЕВЕР» находится по адресу 628312, Тюменская область, Ханты-Мансийский автономный округ — Югра, г Нефтеюганск, проезд 6п, корп 27, основным видом деятельности является «Предоставление прочих услуг, связанных с добычей нефти и газа».

Компания «РосКомСевер» имеет филиал в городе Красноярске, расположенный по адресу ул. Кразовская — 4. Техническим директором филиала является выпускник Сибирского федерального университета Маймага Валерий Владимирович.

1.2 Деятельность

Общество с ограниченной ответственностью «РосКомСевер» предоставляет на рынке широкий спектр услуг в нефтегазовой сфере. Основной деятельностью компании является «Предоставление прочих услуг, связанных с добычей нефти и газа», однако деятельность компании на этом не ограничивается. К списку работ, производимых ООО «РосКомСевер» можно отнести добычу сырой нефти и природного газа, предоставление услуг в этих областях, предоставление услуг по добыче нефти и газа.

Клиентами «РосКомСевер» являются такие известные компании как ООО «РН-Бурение», ООО «СГК-Бурение», ООО «РН-Бурение», ЗАО «Сибирская Сервисная Компания», ООО «Мегионское управление буровых работ», ООО «Буровая Компания Евразия», ООО «БНГРЭ», ООО «Сибирский элемент» и многие другие.

Филиал в городе Красноярске выполняет роль сервисного подразделения и занимается ремонтом бурового оборудования как для нужд основного предприятия, так и для других компаний, работающих в сфере нефтегазодобычи, по всей Сибири.

Красноярский филиал «РосКомСевер» выполняет такие виды работ как:

• Капитальный и текущий ремонт бурового и нефтепромыслового оборудования
• Капитальный и текущий ремонт противовыбросового оборудования
• Консервация оборудования, гарантии на выполненные работы
• Изготовление ЗИП, нестандартного оборудования
• Изготовление и ремонт металлоконструкций
• Оказание услуг по приведению буровых установок 3000 ЭУК-1М в соответствии с правилами ПБ 08-624-03.
• Дефектоскопия, ультразвуковой контроль.
• Оказание услуг автоспецтехникой (МАЗ тягач, трал, погрузчик, Фискарс DAEWOO ULTRANOVVS)
• Предоставление услуг консигнационного склада.
• Экспертиза промышленной безопасности.
• Сложные токарные работы. Восстановление корпусов оборудования.
• Возможность доставки оборудования из ремонта и в ремонт по городу и по стране своим транспортом.

1.3 Производственные мощности

Проблемы оценки качества консультационных услуг

... являются: 1. Изучить особенности и основные секторы рынка консультационных услуг. 2. Рассмотреть основные виды консультационных услуг и особенности их предоставления. 3. Проанализировать особенности ценообразования на рынке консалтинговых услуг. 4. Охарактеризовать особенности ...

Красноярский филиал ООО «РосКомСевер» располагает двумя производственными цехами по адресу Кразовская — 4, складским помещением, а так же общежитием для сотрудников, работающих вахтовым методом. Ремонтная деятельность предприятия разбита по цехам. Первый цех — цех ПВО занимается, соответственно ремонтом противовыбросового оборудования (превенторов, манифольдов и их элементов) с последующей его опрессовкой и сдачей в эксплуатацию. Второй цех представляет собой ремонтно-механисческую мастерскую и занимается ремонтом, соответственно, механической части нефтепромыслового оборудования (буровые насосы, электроприводы, редукторы и другое).

Цех ПВО помимо стандартного оборудования и инструмента, располагает токарным и фрезерным оборудованием, испытательным комплексом для проведения испытания противовыбросового оборудования (рисунок 1).

В цехе РММ помимо токарно-фрезерного, расположено так же газосварочное и различные виды специализированного ремонтного оборудования. В распоряжении компании имеются автоматические погрузчики, грузовой автотранспорт.

2. Работы, выполняемые мною на предприятии

Моя работа на предприятии проходила в цехе РММ. Работа в цехе РММ заключалась в чистке НКТ, зачистке и покраске корпуса бурового насоса, разборке бурового насоса, чистке и замене комплектующих; сборке, чистке и ремонте редуктор части АКБ, замене комплектующих, проверке его работоспособности, изготовлении уплотнительных прокладок и последующей сборке АКБ, а также разборке и замены уплотнителей и последующей сборке вертлюга УВ-250.

3. Перечень и краткая характеристика нефтепромыслового оборудования, изученного за период практики

В этом пункте я опишу оборудования с которыми я сталкивался на выбранном мною предприятии описанном выше т.е. проводил с ними время разбирая их, заменяя различные уплотнители, подшипники, проверяя их на целостность, так же проводил их зачистку и промывку перед сборкой и покраской.

3.1 Задвижка шиберная

Шиберная задвижка — это конструктивный элемент трубопроводной арматуры. Особенностью данного типа задвижек является исполнение запорного элемента, выполненного металлического клина или металлической пластины. Если мысленно разделить такую пластину на две части поперечной линией, то одна половина будет сплошной, а вторая будет иметь отверстие, равное по диаметру и форме проходному каналу задвижки.

Металлический клин или пластина при закрытии задвижки способен перекрывать поток рабочей среды, имеющей повышенную вязкость, способность кристаллизоваться и характеризуемую, как правило, наличием твердых и абразивных частиц, которые по большей части, являются активными химическими веществами. Благодаря этому качеству, задвижки данного типа широко распространены в нефтяной и газовой промышленности и применяются для перекрытия потоков бурового шлама, промывочной и других жидкостей, имеющих неоднородную структуру.

Шиберные задвижки подразделяются на две основных категории, в зависимости от формы шибера: клиновые и ножевые. Задвижки этих типов имеют каждая свои особенности, достоинства и недостатки.

Оборудование буровой установки

... вспомогательных работ по подтаскиванию в буровую инстру-мента, оборудования, труб и др.; подъема собранной вышки в ... вспомогательный (регулирующий) тормоза, пульт уп-равления. Все механизмы закрыты предохранительными щитами. Подъемный вал лебедки, получая вращение от ... акт приемки, о чем делают соответствующие записи в буровом журнале. Фактический коэффициент запаса прочности каната проверя- ...

К клиновым задвижкам относят изделия, затвор которых изготовлен в виде плоского «клина». В задвижках такого типа седла с уплотнительными поверхностями расположены параллельно уплотнительным поверхностям затвора и под определенным углом к направлению его движения.

Задвижки производятся с цельным и упругим клином. Конструкция затвора этого изделия, способна обеспечить в закрытом положении отличное уплотнение прохода. Под действием прижимного усилия, передаваемого шпинделем, он в закрытом положении изгибается в пределах упругой деформации, тем самым обеспечивает плотное прилегание поверхностей клина к седлам. Как правило, клиновая задвижка используется в случаях необходимости создания весьма высокой степени герметичности затвора в ее закрытом положении.

Данная конструкция изделия имеет ряд существенных недостатков:

• Малый срок службы уплотнительных поверхностей;
• При сборе, для обеспечения максимальной герметичности, существует необходимость в индивидуальной притирке седел и клина (взаимозаменяемость клина и седла полностью исключена, что приводит к усложнению ремонта);
• В закрытом положении частое заедания клина в результате его износа, коррозии или под действием высокой температуры.

Задвижку ножевую используют на предприятиях нефтепереработки, в целлюлозно-бумажной промышленности, водоочистки, ну и, конечно же, в химической промышленности. Они находят свое применение, даже на птицефабрике, различных рудниках и на горно-обогатительном комбинате.

Задвижка с запорным элементом, который выполнен в виде пластины из металла небольшой толщины, широко применяется в вакуумной технике. Это стало возможно благодаря тому, что изготовление шиберной задвижки может быть практически с любым сечением при ее минимальной длине, кроме всего задвижка в открытом состоянии не содержит абсолютно никаких элементов, которые могут выступать внутрь трубы. Из-за этого сопротивление остаточного газа сводится к минимуму, что очень важно для эффективного формирования высокого вакуума.

Шиберную задвижку иногда используют для регулирования потока среды, но ее основное назначение, это полное открытие или закрытие движения среды.

3.2 Насос буровой

Буровой насос предназначен для прокачивания воды и гидросмеси (главным образом глинистого раствора) при бурении скважин. Буровой насос обеспечивает циркуляцию промывочной жидкости в скважине, а также создаёт энергию струи для забойного двигателя (при турбинном бурении).

Под обеспечением циркуляции понимается совокупность следующих процессов:

• Нагнетание бурового раствора в скважину;
• Поддержание выбуренной породы во взвешенном состояни;
• Очистка ствола шахты и забоя от шлама;
• Охлаждение долота в процессе бурения.

Буровые насосы бывают двух типов:

• Двухцилиндровый
• Трехцилиндровый

Трехцилиндровый тип бурового насоса эффективнее в силу следующих свойств и особенностей:

• увеличенная в 2 раза в сравнении с двухцилиндровым типом равномерность подачи раствора
• возможность быстрой смены поршней, втулок и прочих деталей, подвергающихся быстрому износу
• общая масса снижена до 35%.

Трехпоршневые буровые насосы наиболее полно отвечают требованиям технологий бурения. Они обеспечивают наименьшую степень неравномерности давления на выходе и меньший износ штоков и клапанов поршня соответственно.

Буровые насосы состоят из гидравлической и механической составных частей. Части смонтированы на общей раме.

Гидравлическая часть бурвого насоса:

• гидравлический блок с входными и выходными клапанами
• цилиндропоршневая группа
• блок охлаждения
• пневмокомпенсатор
• предохранительный клапан

Механическая часть бурового насоса:

• блок распределения
• редуктор
• трансмиссионный вал
• приводной шкив
• ползунный механизм
• корпус с узлами системы смазки

Работу бурового насоса в самом общем виде можно представить как процесс, разбитый по трём стадиям:

1 стадия — через трансмиссию двигателя к валу передается вращательное движение;

2 стадия — побочные механизмы (шатуны, крейцкопф, кривошипное устройство и др.) преобразуют вращательное движение вала в возвратно-поступательное;

3 стадия — поршень в процессе движения в цилиндре формирует область давления, в которую всасывается буровая жидкость (далее при повышении давления в трубопроводе закрытый до этого всасывающий клапан открывается, и раствор выходит).

Таблица 1 — Техническая характеристика насоса УНБ-600А (геометрические размеры, мм)

Наименование	Значение
Координаты точки Д (всасывающий коллектор):
по высоте	625
от переднего края рамы	335
Координаты точки Б (нагнетательный коллектор):
по высоте	2092
от переднего края рамы	495
Координаты точки В (трансмиссионный вал):
по высоте	1500
от оси насоса	1320
от заднего края рамы	1872
Диаметр трансмиссионного вала (под шкив)	175
Высотная отметка точки А	3305
Высотная отметка точки Г	2010
Высотная отметка осей цилиндров	1035
Ширина рамы (размер Е)	2016
Длина рамы (размер 3)	5100
Расстояние между осями всасывающих клапанов:
вдоль оси насоса	720
перпендикулярно оси насоса	1640
Расстояние между осями нагнетательного клапана:
вдоль оси насоса	20
перпендикулярно оси насоса	690
Расстояние между осями цилиндров	690
Ширина насоса со шкивом	3016
Высота насоса с установленным консольно-поворотным краном	4197

Таблица 2 — Техническая характеристика насоса УНБ-600А (рабочие характеристики)

Показатели	Значение
Мощность, кВт	600
Число цилиндров	2
Число ходов поршня в минуту	65
Частота вращения входного вала, мин -1	320
Длина хода поршня, мм	400
Максимальное давление на выходе, Мпа	25
Максимальная идеальная подача, л/с	51,9
Диаметр клапана, мм (№ клапана по стандарту АНИ)	168 (№9)
Тип зубчатой передачи	Косозубая
Передаточное число редуктора	4,92
Гидравлический блок	Литой
Условный проход коллектора, мм
входного	225
выходного	90
Тип подшипника
трансмиссионного вала	Сферический
эксцентрикового вала	Роликовый конический
большой головки шатуна	Роликовый конический
малой головки шатуна	Втулка скольжения
Габаритные размеры базовой модели*, мм
длина	5100
высота	2010
ширина	2626
Масса базовой модели*, кг	22900
Диаметр шкива, мм	1400, 1700, 1800
Ширина насоса со шкивом, мм	3016
Тип пневматического компенсатора на выходе	Сферический
Высота насоса с установленным консольно-поворотным краном, мм	4197
Масса насоса с установленным консольно-поворотным краном, кг	25200…25700

3.3 Автоматический ключ буровой

Каталог содержит информацию о назначении, технических характеристиках и составе модернизации ключа бурового автоматического двухскоростного АКБ-АТТ УХЛ1.

Все сборочные единицы (за некоторым исключением) сопровождаются собственными рисунками, на которых компоненты отмечены позиционными номерами. Исключением являются сборочные единицы с небольшим числом входящих деталей. Их состав показан на рисунках вышестоящих сборочных единиц.

Сложные сборочные единицы условно разбиты на более мелкие узлы для наглядности отображения конструкции и состава изделия.

К рисункам даны спецификации с указанием позиционных номеров, обозначений, наименования и количества входящих в сборочную единицу деталей и сборочных единиц.

Ключ буровой автоматический двухскоростной с пневмоприводом АКБ-АТТ предназначен для автоматизации и механизации свинчивания и развинчивания бурильных, утяжеленных бурильных, обсадных и насосно-компрессорных труб с ограничением крутящего моментов процессе спуско-подъемных операций при бурении нефтяных и газовых скважин в составе буровых установок.

Диаметры свинчиваемых и развинчиваемых труб, мм

• бурильных 108-216
• обсадных 114-194

Примечание: Допустимый износ буровых замков, мм 9

Крутящий момент, при давлении воздуха

в пневмосистеме 0,8МПа, кг м

• на первой (быстрой) передаче — 139±20
• на второй (медленной) передаче — 4040±600

Частота вращения верхнего трубозажимного устройства, об/мин

• на первой (быстрой) передаче — 70±10
• на второй (медленной) передаче — 2,2±0,2

Длина хода выдвижения блока ключа, мм 1000±25

Тип пневмомотора — П13-16

Мощность пневмомотора, кВт — 13

Давление сжатого воздуха в пневмосистеме (у пульта управления), МПа (кг/см2) 0,7-1,0 (7-10)

Габаритные размеры;

(длинаширина высота), мм, не более:

• ключа — 1780х1230х2500
• пульта управления — 870х430х1320

Масса: кг, не более

• ключа — 2700

Показатели надежности:

• средняя наработка на отказ, циклы, не менее 9500
• средний ресурс до капитального ремонта, циклы не менее-180000
• средний срок службы до списания, год — 10

Таблица 1 — Ключ буровой автоматический двухскоростной АКБ-АТТ.

Поз.	Обозначение	Наименование	Кол.
1	АТТ.00.00.01	Пружина	2
2	АТТ.01.11.00	Втулка храповика	1
3	АТТ.03.00.00	Пульт управления	1
4	АТТ.01.00.00	Установка редуктора	1
5	АКБ-3М2.1	Блок ключа	1
6	АКБ-3М2.2	Колонна ключа с кареткой	1

Таблица 2 — Установка редуктора АТТ.01.00.00.

Поз.	Обозначение	Наименование	Кол.
1		Пневмомотор	1
2		Болт М12х55 ГОСТ 15589-70	10
3		Проволока 1-С-I	4 м
4		Болт М10х22 ГОСТ 15589-70	6
5		Шайба 10 Н ГОСТ 6402-70	6
6	АТТ.01.09.00	Кожух	2
7	АТТ.01.00.03	Вал шлицевый	1
8	АТТ.01.01.00	Корпус редуктора в сборе	1
9	АТТ.01.10.00	Пневмоцилиндр	1
10		Болт М12х50 ГОСТ 15589-70	5
11		Шайба 12 Н ГОСТ 6402-70	5
12	АКБ-3М.12-1308	Фланец	1
13		Болт М16х35 ГОСТ 15589-70	6
14		Шайба 24 ГОСТ 11371-78	1
15	АТТ.01.00.01	Штуцер	1
16		Гайка М24 ГОСТ 15526-70	1
17	АТТ.01.00.02	Прокладка	1
18	АКБ-3М2.12	Редуктор ключа	1

3.4 Вертлюг буровой УВ-250

Вертлюг (англ. Swivel) — важный элемент буровой установки, обеспечивающий свободное вращение буровой колонны с одновременным подводом промывочной жидкости в неё. Вертлюг устанавливается между талевой системой и буровым инструментом и предотвращает скручивание каната. Также вертлюг поддерживает вес бурильной колонны.

Существует три типа вертлюгов:

• Вертлюг буровой представляет собой связующее звено двух частей механизма (или звеньев цепи), позволяющее каждой из них вращаться вокруг своей оси.
• Вертлюг промывочный предназначен для подачи промывочной жидкости от насоса к забою скважины и обеспечения возможности вращения труб при ремонтных работах в нефтяных, газовых скважинах.
• Силовой вертлюг используется для капитального ремонта нефтяных и газовых скважин, включая зарезку боковых стволов. Обеспечивает высокую эффективность и безопасность работ на основе применения технологии верхнего привода.

От надёжности вертлюга зависит безотказная работа всей буровой установки.

Вертлюг — промежуточное звено между поступательно перемещающимся талевым блоком с крюком, буровым рукавом и вращающейся бурильной колонной, которая при помощи замковой резьбы соединяется через ведущую трубу со стволом вертлюга. Для обеспечения подачи бурового раствора или газа перемещающийся вертлюг соединен с напорной линией при помощи гибкого бурового рукава, один конец которого крепится к отводу вертлюга, а второй к стояку.

В вертлюгах есть устройства для заливки, спуска масла и контроля его уровня, а также сапун для уравновешивания с атмосферным давлением паров внутри корпуса, создающегося при нагреве в процессе работы. Это устройство не пропускает масло при транспортировке вертлюга в горизонтальном положении.

Размер вертлюга определяется динамической нагрузкой, которую он может воспринимать в процессе вращения бурильной колонны, допустимой статической нагрузкой и частотой вращения, предельным рабочим давлением прокачиваемого бурового раствора, массой и габаритными размерами. Каждый вертлюг имеет стандартную левую коническую замковую резьбу для присоединения к ведущей трубе двух-трех размеров. Корпус вертлюга выполняется обтекаемой формы для того, чтобы он не цеплялся за детали вышки при перемещениях. Вертлюги приспособлены к транспортировке любыми транспортными средствами без упаковки.

Вертлюг предназначен для подвода бурового раствора во вращающуюся бурильную колонну. В процессе бурения вертлюг подвешивается к автоматическому элеватору либо к крюку талевого механизма и посредством гибкого шланга соединяется со стояком напорного трубопровода буровых насосов. При этом ведущая труба бурильной колонны соединяется с помощью левой резьбы с вращающимся стволом вертлюга, снабженным проходным отверстием для бурового раствора. Во время спускоподъемных операций вертлюг с ведущей трубой и гибким шлангом отводится в шурф и отсоединяется от талевого блока. При бурении забойными двигателями вертлюг используется для периодических проворачиваний бурильной колонны ротором с целью предотвращения прихватов.

В процессе эксплуатации вертлюг испытывает статические осевые нагрузки от действия сил тяжести, сил трения и гидравлических усилий, а также динамические нагрузки, создаваемые продольными колебаниями долота и пульсацией промывочной жидкости. Детали вертлюга, контактирующие с раствором, подвергаются абразивному износу.

К вертлюгам предъявляются следующие основные требования:

• поперечные габариты не должны препятствовать его свободному перемещению вдоль вышки при наращивании бурильной колонны и операциях;
• быстроизнашиваемые узлы и детали должны быть удобными для быстрой замены в промысловых условиях;
• подвод и распределение масла должны обеспечить эффективную смазку и охлаждение трущихся деталей вертлюга;
• устройство для соединения с талевым блоком должно быть надежным и удобным для быстрого отвода и выноса вертлюга из шурфа.

Кроме перечисленных выше функций, вертлюги также используются при промывке скважины и доливе в нее раствора во время подъема бурильных колонн с обратным клапаном. В легких передвижных установках с устройством для принудительной подачи долота нагрузка на долото передается также через вертлюг.

Вертлюг — промежуточное звено, отделяющее вращающуюся и поступательно движущуюся бурильную колонну от перемещающихся только поступательно частей талевой системы и бурового рукава. Он состоит из корпуса с подвеской, воспринимающей нагрузки от веса бурильной колонны и передающей их на крюк подъемной системы. В корпусе вертлюга монтируются пята (подшипник качения), обеспечивающая свободное вращение подвешенной к стволу вертлюга бурильной колонны, а также уплотнительное устройство высокого давления, обеспечивающее ввод бурового раствора внутрь бурильной колонны.

Конструкции вертлюгов должны удовлетворять следующим требованиям:

• обеспечение прочности нагруженных деталей, исключающей возможность разрушения или пластических деформаций при действии максимальной нагрузки;
• долговечность и безотказность работы в процессе бурения скважины;
• герметичность уплотнения зазора между вращающимся стволом и неподвижным подводом, предотвращение утечки бурового раствора;
• герметичность зазоров между корпусом и вращающимся стволом вертлюга, предотвращение утечки масла из корпуса и его загрязнение извне в процессе работы, транспортировок и хранения.

Параметрами вертлюга являются:

• условный диапазон глубин бурения скважин, для которого предназначен данный типоразмер вертлюга;
• наибольшая статическая нагрузка на невращающийся ствол;
• длительная динамическая нагрузка на вращающийся ствол;
• наибольшее давление бурового раствора, при котором длительное время сохраняется герметичность уплотняющего устройства высокого давления;
• наибольшая допустимая частота вращения ствола;
• диаметр канала ствола для прохода бурового раствора;
• масса и габариты.

Вертлюги также характеризуются присоединительными размерами: диаметром штропа в сечении перегиба и размерами замковой резьбы ствола и соединительного патрубка бурового рукава.

Детали вертлюгов можно подразделить на две группы: невращающиеся, связанные с корпусом вертлюга, крюком и буровым рукавом; вращающиеся, связанные со стволом вертлюга и бурильной колонной.

На рис. 1 показано схематическое устройство вертлюга для бурения глубоких скважин. Основная вращающаяся деталь вертлюга — полый ствол, воспринимающий вес колонны. Ствол, смонтированный в корпусе на радиальных и упорных или радиально-упорных подшипниках качения, снабжен фланцем, передающим вес колонны через главный опорный подшипник на корпус и далее на штроп. Опоры ствола вертлюга фиксируют его положение в корпусе, препятствуя осевым вертикальным и радиальным перемещениям и обеспечивая его устойчивое положение при вращении. Вес корпуса вертлюга, толчки и удары от колонны снизу вверх воспринимаются вспомогательной осевой опорой, устанавливаемой обычно над главной.

Ствол вертлюга является ведомым элементом. При принятом в бурении нормальном направлении вращения бурильной колонны (по часовой стрелке, если смотреть сверху на ротор) ствол и все связанные с ним детали во избежание само отвинчивания имеют стандартные конические левые резьбы. Исключения составляют устройства, в которых совмещены вертлюг и ротор.

Ствол такого вертлюга является ведущим элементом и имеет правую резьбу. Вертлюг имеет штроп для подвески его на крюках различной конструкции. Штроп крепится к корпусу на осях и должен иметь возможность поворачиваться на угол до 40°.

Корпус имеет приливы, которые исключают консольный монтаж осей штропа, ограничивают поворот и устанавливают его в положение, удобное для захвата крюком, когда вертлюг с ведущей трубой находятся в шурфе.

К верхней крышке корпуса прикреплен изогнутый патрубок-подвод с резьбой или фланцем, к которому присоединяется напорный буровой рукав. Напорный сальник во время роторного бурения эксплуатируется в тяжелых условиях, срок его службы значительно меньше срока службы остальных деталей вертлюга, поэтому сальник выполняется быстросменным.

Проточную часть вертлюга выполняют обтекаемой формы для обеспечения минимальных гидравлических потерь и износа абразивными частицами, содержащимися в буровом растворе движущемся со скоростью до 6 м/с. Размеры корпуса и конструкция вертлюга выполняются с учетом обеспечения надежной смазки всех опор и отвода от них тепла.

В верхней и нижней частях корпуса для уплотнения зазора между корпусом и вращающимся стволом устанавливают самоуплотняющиеся манжетные сальники, которые защищают внутреннюю полость корпуса с масляной ванной от попадания в них влаги и грязи извне и удерживают масло от вытекания из нее при вертикальном рабочем и горизонтальном нерабочем положении вертлюга во время транспортировки и хранения.

Вертлюги снабжаются устройствами для заливки, спуска и контроля уровня масла, а также сапунами с отверстиями для уравновешивания с атмосферным давления воздуха, создающегося внутри корпуса при нагреве в процессе работы.

Корпуса выполняются обтекаемой формы для того, чтобы вертлюг не цеплялся за детали вышки при перемещениях. Детали предохраняются от самоотвинчивания.

Основные рабочие элементы и подшипниковые сборки, особенно главный опорный подшипник, воспринимающий наибольшие нагрузки, должны обеспечивать длительную работу на всех режимах. Конструктивно детали вертлюга должны быть технологичны и просты в сборке. Как и другое буровое оборудование, вертлюги должны быть приспособлены к транспортировке любыми транспортными средствами без упаковки.

Для уменьшения числа типоразмеров оборудования в отечественной и зарубежной практике бурения вертлюги классифицируют по допустимой нагрузке на ствол и глубине бурения. Для всего диапазона статических нагрузок и глубин бурения обычно применяют 6-8 классов вертлюгов по следующему ряду нагрузок: 0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 3,2; 4,0; 6,3; 8,0 МН для глубин бурения 600-12500 м.

Уменьшение числа классов вертлюгов в ряду по сравнению с числом классов буровых установок объясняется тем, что в процессе бурения вертлюг можно легко сменить и часто при бурении глубоких скважин применяют вертлюги двух-трех классов.

В начале цикла бурения применяют вертлюг, рассчитанный на меньшую нагрузку, а по достижении определенной глубины скважины, когда вес бурильной колонны увеличится, используют вертлюг, рассчитанный на большую нагрузку.

вертлюг нефтепромысловый буровой задвижка

Таблица 1. Техническая характеристика вертлюгов

Параметры	ВЗБТ	Уралмашзавод	Фирма «National»
	БУ-50Бр-7	БУ-75Бр	УВ-250МА	УВ-320МА	УВ-450МА	N-47	N-69	P-400	P-500	P-650
Допустимая нагрузка, МН: статическая на ствол	0,7	1,0	2,5	3,2	4,5	1,89	2,67	3,56	4,45	5,78
при частоте вращения ствола 100 об/мин	0,5	0,75	1,6	2,0	3,0	1,15	1,63	2,38	2,98	4,02
динамическая основной опоры	—	—	3,51	4,23	6,16	2,21	3,14	4,60	5,75	7,75
Условный диапазон глубины бурения, м	600 — 1250	1600-2000	2500-4000	3200 — 5000	4000-6500	1200-2100	1800-2750	2400 — 4600	4000 — 7300	6000 — 10000
Максимальная частота вращения ствола, об/мин	300	170	300	300	200	450	450	450	450	400
Наибольшее давление прокачиваемой жидкости, МПа	20	20	25	32	40	28	28	35	35	35
Диаметр отверстия в стволе, мм	73	100	75	75	75	76	76	76	76	76
Вместимость масляной ванны, л	—	46	60	—	—	25	50	70	90	120
Высота (без диаметра штропа), м	1,74	2,60	2,75	2,86	3,10	2,04	2,19	2,35	2,45	2,54
Масса сухого вертлюга, кг	0,67	1,19	2,20	2,98	3,99	1,00	1,30	2,13	2,58	3,00

Вертлюги классифицируются:

1) По функциональной схеме:

• Обычные;
• Силовые (система верхнего привода).

2) По конструктивной схеме:

• Основная опора находится по одну сторону радиальных опор;
• Основная опора находится между двумя радиальными опорами.

3) По числу опор:

• С четырьмя опорами (основная, вспомогательная, две радиальных);
• С двумя, тремя опорами (упорный и радиальный подшипники объединены, используется для вертлюгов малой грузоподъемности).

4) По типу основной опоры качения:

• С шаровой опорой;
• С разрезными рольками;
• С роликовой конической опорой;
• Со сферической роликовой опорой.

5) По относительному расположению основной и вспомогательных опор:

• Вспомогательная опора сверху;
• Вспомогательная опора снизу (в этом случае лучше смазка вспомогательной опоры).

6) По типу закрепления напорной трубы:

• Закрепление на отводе (простота сборки, неудобства в обслуживании, т. к. схема неразборная, с одним сальником);
• Свободное (плавающего типа) — соединение со стволом или отводом (используется быстросъемный сальник с двумя уплотнениями).

7) По типу закрепления напорной трубы быстросъемного сальника:

• Фиксированное на отводе (тогда напорная труба всегда неподвижна);
• Попеременное на стволе и отводе (напорная труба может вращаться и быть неподвижной, переключение осуществляется специальным механизмом).

8) По конструкции нижнего масляного уплотнения:

• Манжеты располагаются в корпусе;
• Манжеты располагаются в крышке.

Конструкция вертлюга УВ-250МА с лучшим расположением опор и использованием объема корпуса, в результате чего уменьшена высота вертлюга и упрощен монтаж ствола.

Верхний радиальный и упорный вспомогательный подшипники имеют изолированную камеру с консистентной смазкой, а главная опора и нижний упорный, радиальный подшипник работают в масляной ванне корпуса. Использование быстросменного сальника позволило уменьшить длину ствола вертлюга, так как он не имеет расточки. В этой конструкции, выбран подшипник главной опоры с коническими роликами, допускающими частоту вращения до 300 об/мин. Для работы при высоких давлениях неудачна конструкция фланцевого крепления бурового рукава к подводу.

Таблица 8. Техническая характеристика вертлюга УВ-250

Статическая грузоподъемность, МН	2,5
Максимальное рабочее давление, МПа	25
Диаметр проходного отверстия в стволе, мм	75
Основная опора — упорный подшипник с цилиндрическими роликами 889752X1, размеры, мм	260х540х132
Максимальная частота вращения, (об/мин)	200
Присоединительные размеры штропа, мм
— радиус в продольном сечении	125
— радиус в поперечном сечении	75
— высота поперечного сечения	150
Просвет для завода крюка, мм	570
Резьба ствола	3-I52JI ГОСТ 5286-75
Резьба переводника	3-I52JI ГОСТ 5286-75
Количество заливаемого масла, л	60
Габаритные размеры, мм
— длина с переводником	2850
— ширина	1090
Масса (без смазки), кг	2120

Список литературы

[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/otchet/remont-neftepromyislovogo-oborudovaniya/

1. Баграмов Р.А. Буровые машины и комплексы. 1988 г.

2. Сароян А.Е. Справочное руководство. Изд.2 М., «Недра» 1976 г.

3. Ильский А.Л. Расчеты и конструирование бурового оборудования. М., «Недра» 1985 г.

4. В.И. Дарищев, В.Н. Ивановский. Методические указания для дипломного проектирования, М., 2002

5. Подшипники. Рабочие и эксплуатационные характеристики подшипников, устанавливаемых в подшипниковых узлах машин, механизмов и приборов. Общий каталог. Москва, 2001

6. Интерактивный каталог подшипников TIMKEN.

7. С.И. Ефимченко. Расчеты ресурса несущих элементов буровых установок. Москва, 2001

8. Вертлюги УВ-250, УВ-320. Каталог запасных частей к нефтяному оборудованию. Москва, 1989

9. Конов, В.Н. Основы технологии машиностроения; учебное пособие / В.Н. Конов. — Красноярск: Сибирский федеральный университет, Институт нефти и газа, 2013

10. Официальный сайт компании ООО «РосКомСевер» [электронный ресурс] — режим доступа: www.roskomsever.ru