Буровое оборудование для нефтяных скважин — силовой поворотный узел

Определение:

Силовой поворотный узел является основным компонентом вращательной системы буровой установки для нефтяных скважин, представляет собой раннюю форму верхнего привода буровой установки и обычно располагается под обычным поворотным узлом.

Это устройство непосредственно приводит вращение бурильной трубы через внутренний гидравлический/пневматический двигатель или двигатель постоянного тока, адаптируясь к широкому диапазону скоростей и крутящих моментов. Оно может заменить традиционные роторы, ведущие трубы и переводники. Его конструкция включает силовой агрегат, гидравлический насос и систему управления. Некоторые модели используют технологию прямого привода с синхронным двигателем с постоянными магнитами и оснащены внутренним противовыбросовым превентором (ПВП) для защиты от выброса на забое скважины.

Буровые установки, оснащённые силовым поворотным устройством, не используют традиционный ротор на буровой установке, а также не применяют ведущие трубы или переводники. Вращательный крутящий момент обеспечивается гидравлическим/пневматическим двигателем или двигателем постоянного тока, расположенным внутри силового поворотного устройства. Подходит для широкого диапазона комбинаций скоростей и крутящих моментов. Это простая система верхнего привода.

Основные компоненты:

В основном гидравлический привод, который обычно состоит из силового агрегата, гидравлического насоса, масляного бака, системы управления, гидравлических линий и поворотной головки с приводом (корпуса силового поворотного устройства). При небольших нагрузках или специальных операциях (не при бурении обычных скважин большого диаметра) он может заменить обычные поворотные устройства, бурильные трубы, квадратные штанги и роторы для вращения бурильной колонны.

Области применения:

Использование силовых поворотных устройств на капитальных ремонтах скважин и буровых установках на шасси грузовиков устраняет недостатки вертикальных установок с цепным подъёмом, повышая эффективность бурения. Также подходит для бурения малого диаметра и операций по отбору керна длинными трубами.

Разница между силовым поворотным устройством и ротором:

Силовое поворотное устройство — это «источник энергии», который активно вращает бурильную трубу, тогда как обычный ротор — это лишь пассивный «канал» для поддержки и транспортировки бурового раствора.

Поворотная головка с приводом напрямую приводит бурильную трубу через встроенный гидравлический/пневматический двигатель или электродвигатель, обеспечивая широкий диапазон скоростей и крутящих моментов. Это основной компонент установки для бурения сверху. Обычно используется совместно с бурильной колонной, сокращая время соединения отдельных секций на 2/3, увеличивая скорость бурения на 20–50 % и позволяя вращать бурильную колонну и циркулировать буровой раствор на любой высоте, что обеспечивает большую гибкость при прохождении сложных участков скважины. Конструкция её сложна и включает силовой блок, гидравлический насос и систему управления; некоторые модели дополнительно оснащаются внутренним противовыбросовым превентором.

Традиционный буровой поворотник в основном выполняет опорную функцию и подвешивается на крюке талевого блока с помощью подъёмного кольца. Его основные функции — поддержание бурильной колонны, выдерживание бурового давления и подача бурового раствора под высоким давлением через центральную трубу. Вращательный момент передаётся через ротор и бурильную штангу (келли). Конструктивно поворотник состоит из изогнутой трубы (гусиной шеи), центральной трубы, основного подшипника, промывочного узла, наружного корпуса и подъёмного кольца.