БУРОВЫЕ ЛЕБЕДКИ
Буровые лебедки предназначены для привода в действие талевой системы, с помощью которой выполняют следующие операции:
спускают и поднимают бурильную колонну и спускают обсадную колонну;
поддерживают бурильную колонну на весу во время бурения скважины и при ее промывке;
подают бурильную колонну по мере углубления долота в породу.
Буровые лебедки служат также для передачи вращения ротору (при отсутствии ПИР), проведения вспомогательных работ, подъема эышки в вертикальное положение. По кинематическим схемам и конструктивному исполнению буровые лебедки, выпускаемые различными заводами, отличаются друг от друга (табл. 22.9).
ВЗБТ |
ПО "Уралмаш" |
|||||
Показатели |
ЛБ-400 |
ЛБ-750 |
ЛБУ- 1200К |
ЛБУ- 1100 |
ЛБУ- 1700 |
ЛБУ- 3000 |
Номинальная мощность, кВт |
400 |
500 |
700 |
1000 |
1530 |
2200 |
Глубина бурения, м |
1600 |
2500 |
3200 |
5000 |
6500 |
<12500 |
Максимальное натяжение каната, кН |
125 |
200 |
217 |
290 |
340 |
475 |
Масса, т |
10 |
13,8 |
18,9 |
26,2 |
48,7 |
46,7 |
Чаще всего используется однобарабанная двухвальная лебедка с ленточным (механическим) пневматически управляемым главным тормозом, с двумя цепными передачами для привода главного барабана и двумя фрикционными муфтами для его оперативного включения.
Главный барабан предназначен для навивки талевого каната и снабжен тормозными шкивами. Скорость подъема нагруженного крюка 0,3-0,5 м/с, а ненагруженного — 1,7-2,0 м/с.
Вспомогательный тормоз (гидротормоз) служит для поглощения значительной части энергии, выделяющейся во время спуска колонны, что облегчает труд бурильщика и уменьшает износ колодок главного тормоза. Применяются также электрические поглотители энергии.
Механический тормоз служит для замедления движения и полной остановки лебедки, а также для подачи колонны труб при бурении скважины.
Высшая и низшая частоты вращения барабана лебедки оперативно включаются осевыми одно-, двух — и трехдисковыми или радиальными шинно-пневматическими муфтами. Сжатый воздух к муфтам подается через вертлюжки, установленные на концах главного вала лебедки.
Для привода барабана применяются многорядные втулочнороликовые цепи. Лебедка оборудована катушечным валом, на й&гором размещены приспособления для свинчивания, развинчивания и раскрепления резьб в замках бурильных труб, а также фрикционная катушка для подтаскивания и подъема грузов массой до 3000 кг. Свинчивание и развинчивание бурильных труб производится специальным стационарным ключом АКБ-3 (автоматический стационарный буровой ключ), а докрепление резьб — машинными (подвесными) ключами.
Мощность на привод лебедки определяется по формуле
і |
N = Оуп/ц, (22.49)
Рис. 22.37. Зависимость приводной мощности от скорости подъема и величины нагрузки |
——————
Рис. 22.38. Зависимость пи Not Мжр:
а — жесткая механическая характеристика — шунтовая; б — мягкая механическая характеристика — сериесная
где О — масса колонны, кг; v„ — скорость подъема инструмента, м/с; л — КПД.
На рис. 22.37 показано наиболее выгодное соотношение между скоростью подъема v„ и нагрузкой на крюке О. Необходимо, чтобы мощность на привод лебедки была близка к постоянной. Характеристика двигателей может быть следующей:
а) жесткой (шунтовой) — асинхронные электродвигатели (смягчается добавочными сопротивлениями), ДВС (очень жесткая характеристика) — рис. 22.38, а.
б) мягкой (сериесной) — двигатели постоянного тока, паровые машины и др. (рис. 22.38, б.)