В процессе бурения для эффективного хранения, подачи и соединения штанг применяются специализированные механизмы. Ключевыми из них являются кассетирующие устройства (сепараторы), которые обеспечивают порядок и доступность бурового инструмента, а также механизмы для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений става.
Типы кассетирующих устройств
На буровых установках используются два основных типа сепараторов: барабанные и секторные. Их выбор зависит от конкретных условий работы и конструкции буровой машины.
Устройство и принцип работы барабанного сепаратора
Барабанное кассетирующее устройство представляет собой вращающийся механизм для вертикального хранения штанг. Его основу составляет ось, на которую надета поворотная конструкция. Она включает трубу, нижнюю опорную плиту, поддерживающие элементы и верхнюю обойму.
На нижней плите установлены специальные шестигранники, которые служат посадочными местами для штанг. Штанги устанавливаются вертикально, их внутренние шестигранники надеваются на эти элементы, а верхние концы дополнительно фиксируются пружинными захватами и обоймой, что предотвращает самопроизвольное выпадение.
Поворот кассеты для подачи очередной штанги на ось бурения осуществляется с помощью гидроцилиндров. Они воздействуют на рычаг, связанный с храповым механизмом. Храповое колесо, свободно посаженное на ось, через собачки передает вращение на нижнюю плиту. Для надежной фиксации плиты в нужном положении используются шариковые фиксаторы.
Конструкция и функционирование секторного сепаратора
Секторное кассетирующее устройство имеет иную компоновку. Оно состоит из двух частей — верхнего и нижнего секторов, каждый из которых содержит по три гнезда для штанг. Секторы смонтированы на подшипниках в кронштейнах и соединены между собой валом, что обеспечивает их синхронное вращение.
Фиксация штанги в гнезде — автоматический процесс. В нижней части каждого гнезда находится педаль, связанная через систему тросов и блоков с защелкой в верхнем секторе. Когда штанга устанавливается в гнездо, под ее весом педаль опускается. Это натягивает трос, который, преодолевая сопротивление пружины, поворачивает защелку. Защелка захватывает и надежно фиксирует верхнюю часть штанги в пазу верхнего сектора.
При извлечении штанги для работы защелка освобождает ее под действием возвратной пружины, а система тросов возвращает педаль в исходное положение. Для подачи нужной штанги на ось скважины весь сепаратор поворачивается гидроцилиндром, который через рычаг воздействует на квадратный хвостовик соединительного вала.
Механизм свинчивания и развинчивания
Для сборки и разборки бурового става, то есть для страгивания и затяжки резьбовых соединений между штангами, используется специальный механизм. Как правило, он выполняется в виде гидравлического ключа. Этот инструмент создает необходимое усилие для надежного соединения или разъединения элементов става, что является критически важной операцией для обеспечения целостности и герметичности буровой колонны.
