Буровые крюки и крюкоблоки
Буровой крюк предназначен для подвешивания бурильных и обсадных колонн. В процессе бурения крюк удерживает подвешенный на штропе вертикально перемещающийся вертлюг с вращающейся бурильной колонной; воспринимает крутящий момент, возникающий на опоре вертлюга при вращении бурильной колонны ротором; обеспечивает автоматическое запирание центрального рога после ввода в него штропа вертлюга, когда ведущая труба находится в шурфе при переходе от СПО к бурению, или, наоборот, освобождает штроп вертлюга с ведущей трубой, устанавливаемой в шурф при переходе от бурения к СПО; надежно удерживает в зеве крюка штроп вертлюга при внезапных остановках в скважине спускаемой колонны.
При СПО крюк обеспечивает: надежное удержание штропов при спуске и подъеме бурильной или обсадной колонны; легкий поворот и манипулирование в процессе захвата им и освобождения свечей; разгрузку резьб замковых соединений от веса свечи при ее отвинчивании от бурильной колонны; автоматический приподъем отвинченной от колонны свечи (при ее подъеме) на высоту, несколько большую длины замковой резьбы; автоматическую установку элеватора в заданной позиции для захвата очередной свечи из-за пальца вышки или при подъеме для освобождения свечи.
Буровой крюк состоит из трех рогов: двух боковых и одного центрального. Центральный рог крюка служит для захвата штропа вертлюга, два боковых — для захвата штропов элеватора, что позволяет быстро снимать и надевать на крюк вертлюг при переходе от бурения к СПО. При этом штропы элеватора остаются висеть на крюке, что облегчает работу персонала. В корпусе крюка размещают упорный подшипник, ствол, пружину, амортизатор и другие устройства.
Подшипник служит для обеспечения легкости поворота крюка при захвате свечей или их свинчивании во время СПО. Пружина необходима для автоматического извлечения ниппеля из муфты замка свечи при ее отвинчивании. Ход крюка sнесколько больше длины резьбы замка (от 127 до 254 мм), а усилие пружины больше веса свечи (в разжатом состоянии от 13 до 30 кН, в сжатом от 25 до 50 кН).
Гидравлический амортизатор необходим для того, чтобы исключить подскок свечи и порчу ее резьбы после развинчивания. Крюк снабжают позиционером, устанавливающим ненагруженный или нагруженный одной свечой центральный рог в положение, удобное для работы верхнего рабочего при захвате или освобождении элеватора от очередной свечи при СПО.
Применяют буровые крюки трех видов: шарнирного соединения с талевым блоком; жесткого соединения е талевым блоком, нижняя часть которого специально приспособлена для этого; с универсальным корпусом, позволяющим соединять крюк с талевым блоком как жестко, так и шарнирно.
Крюки, жестко соединенные с талевым блоком, называют крюкоблоками. Они, составляя как бы одно целое, имеют значительно меньшую высоту и в то же время обладают такими же технологическими качествами, как и обычные крюки.
Однорогие крюки используют в передвижных буровых установках небольшой мощности, когда масса крюка и штропов небольшие и штропы можно легко снимать.
По способу изготовления крюки подразделяются на кованые, составные пластинчатые и литые из стали. Буровые крюки из стального литья применяют для максимальных нагрузок 1,2— 1,6 МН; для больших нагрузок используют составные пластинчатые крюки. Литые крюки значительно легче и удобнее кованых и пластинчатых.
Центральный рог имеет зев минимальных размеров, что уменьшает напряжения изгиба и позволяет выполнить тело крюка меньшего сечения. В то же время защелка центрального рога должна быть большой длины для удобства завода штропа вертлюга в зев крюка при подъеме ведущей трубы из шурфа.
Трехрогий стальной литой крюк с универсальным корпусом, рассчитанный на нагрузку 1,6 МН, изготовляет ВЗБТ (рис. 11). Этот крюк может быть соединен с талевым блоком Бкак жестко при помощи двух проушин Ав верхней части корпуса, так и шарнирно через серьгу. В этом случае к проушинам крепится хомут В. Этот крюк может быть использован с любым талевым блоком.
Литой трехрогий крюк 1 шарнирно прикреплен к стволу 3 при помощи оси 19 и имеет защелку 2 зева большой длины с легко управляемым автоматически закрывающимся запорным устройством. Защелка зева центрального рога может быть открыта только оператором. Боковые рога отлиты заодно с телом крюка, и зевы их закрываются серьгами 17 на болтах 18. В нижней части корпуса 7 имеется как бы скошенный выступ, который автоматически входит в углубление позиционера 5, крепится гайкой 4 и фиксируется стопорами 6 и 9. При сжатии пружин 14 и 15 ненагруженного крюка корпус его устанавливается автоматически в заданное оператором положение центрального рога. Ствол крюка в верхней части имеет утолщение и при нагрузке опирается на фланцы стаканов 13 и 16 упорного шарикоподшипника 8. В ненагруженном состоянии ствол опирается на пружину, усилие на которую передается диском 10 с крышкой 11 гидравлического амортизатора 12,исключающего подскок крюка при развинчивании свечи.
Крюкоблок может быть скомпонован из крюка и талевого блока в зависимости от располагаемого оборудования.
Техническая характеристика буровых крюков и крюкоблоков (ГОСТ 25091—82 СТ СЭВ 2450—80) приведена в табл. 5.