Oprema za vrtanje naftnih vrtin – Napajani vrtljivi spoj

Definicija:

Napajani vrtljivi spoj je temeljni del vrtilnega sistema naprave za vrtanje naftnih vrtin, predstavlja zgodnjo obliko vrtljivega pogonskega sistema in se običajno nahaja pod konvencionalnim vrtljivim spojem.

To napravo neposredno poganja vrtenje vrtanja cevi prek notranjega hidravličnega/pnevmatskega motorja ali enosmernega motorja, prilagojenega različnim hitrostim in navorom. Lahko nadomesti tradicionalne vrtljive mize, kljuke in povezave kljuke. Njena konstrukcija vključuje pogonsko enoto, hidravlično črpalko in nadzorni sistem. Nekateri modeli uporabljajo tehnologijo neposrednega pogona z vgrajenim sinhronskim motorjem z trajnimi magneti ter so opremljeni z notranjim napravo za preprečevanje izbruha (BOP) za zaščito pred izbruhom na dnu luknje.

Vrtalne naprave, opremljene s pogonskim vrtljivim spojem, ne uporabljajo konvencionalne vrtljive mize na vrtalni napravi, ne uporabljajo kabelskih kljuke ali povezav kljuke. Vrtljivi navor zagotavlja hidravlični/pnevmatski motor ali enosmerni motor znotraj pogonskega vrtljivega spoja. Primerno je za širok nabor kombinacij hitrosti in navora. Gre za preprost sistem zgornjega pogona.

Osnovni sestavni deli:

Večinoma hidravlično pogonjeno, sestavlja ga ponavadi energetska enota, hidravlična črpalka, rezervoar za olje, krmilni sistem, hidravlični vodi in vrteča glava z napajanjem (telovrat energije). Pri lahkih obremenitvah ali posebnih operacijah (ne konvencionalnih vrtinah velikih premerov) lahko nadomesti navadne vrtance, kljuke, kvadratne jedrne cevi in rotacijske mize za pogon vrtenja burovnega niza.

Uporabe:

Uporaba vrtancev z napajanjem na servisnih burovih in burovih na tovornjakih odpravlja pomanjkljivosti navpičnih verižnih burov, kar izboljša učinkovitost brušenja. Primerno je tudi za vrtanje majhnih premerov in operacije dolgih cevnih jedr.

Razlika med vrtancem z napajanjem in rotacijskim vrtancem:

Vrtanec z napajanjem je »vir energije«, ki aktivno poganja vrtenje burovne cevi, medtem ko je navaden vrtanec zgolj pasiven »kanal« za podporo in prevoz blata za vrtanje.

Vrtljiva pogonska glava neposredno poganja vrtilno cev prek vgrajenega hidravličnega/pnevmatskega ali električnega motorja, pri čemer ponuja širok razpon hitrosti in navorov. Je osrednji sestavni del vrtanja z vrhnjim pogonom. Navadno se uporablja skupaj s sestavljenim vrtilom, pri čemer zmanjša čas povezovanja posameznih odsekov za 2/3, poveča hitrost vrtanja za 20 %–50 % ter omogoča vrtenje vrtilnega niza in obtok vrtalnega sredstva na kateri koli višini, kar omogoča večjo prilagodljivost pri vrtanju zapletenih odsekov vrtine. Njegova konstrukcija je zapletena in vključuje pogonsko enoto, hidravlično črpalko ter nadzorni sistem; nekateri modeli so opremljeni tudi z notranjim protiizbruhnim ventilmom.

Konvencionalni vrtilni vrti predvsem podporno vlogo, saj je obešen na kavelj premičnega bloka prek dvigalnega obroča. Njegove osnovne funkcije so obešanje vrtilnega niza, prenašanje vrtilnega tlaka in dovajanje visokotlačne vrtilne tekočine skozi sredinsko cev. Za vrtenje se opira na rotacijsko mizo in ključ, strukturno pa je sestavljen iz labodje vratu, sredinske cevi, glavnega ležaja, pralne enote, zunanje ohišja in dvigalnega obroča.