ВЕРТЛЮГ

Полезная модель относится к оборудованию для бурения и ремонта нефтяных и газовых скважин.
Известен вертлюг для буровых работ, состоящий из корпуса со штропом, полого ствола с отводом, стойки, опорного и направляющих подшипников верхнего напорного и нижнего масляного уплотнений (авт.свидетельство СССР №1023065 А кл Е21B 21/02 от 15.06.1983 г.).
Этот вертлюг имеет следующие недостатки:
- верхний направляющий подшипниковый узел выполнен из двух подшипников - радиального и упорного, что усложняет конструкцию и затрудняет регулировку эксплуатационных зазоров при сборке и эксплуатации.
- верхние направляющие подшипники находятся в невыгодном положении в обеспечении смазки;
- манжеты нижнего масляного уплотнения размещены непосредственно в корпусе, что затрудняет их замену при ремонте;
- манжеты нижнего масляного уплотнения не защищены от проникновения и пагубного воздействия пыли и грязи.
Известен вертлюг для буровых работ, состоящий из корпуса со стойкой и штропом, полого ствола с блоком верхнего напорного уплотнения и отводом, опорного, направляющего верхнего в обойме с уплотнениями и направляющего нижнего подшипников, нижнего масляного уплотнения с крышкой (патент на полезную модель РФ №64677 кл. Е21В 21/02 от 5.02.2007 г.).
В этом вертлюге верхний подшипниковый узел размещен в обойме, установленной в корпусе, и содержит один радиально-упорный подшипник который отделен от масленой ванны корпуса и внешнего воздействия сальниковыми уплотнениями и смазывается самостоятельно консистентной смазкой.
Нижнее масляное уплотнение также оснащено сальниковым уплотнением.
Этот вертлюг также имеет недостатки:
- сальниковые уплотнения быстро теряют способность сдерживать проникновение во внутрь пыли и влаги;
- отсутствует в отводе герметизирующий ввод для пропускания различного рода контрольно-измерительных устройств (КИУ);
- штроп обычно имеет недостаточную длину, чтобы работать с КИУ.
Целью полезной модели является повышение надежности и долговечности, расширение функциональности вертлюгов. Эта цель достигается тем, что в вертлюге, содержащем корпус со стойкой и штропом, полый ствол с блоком верхнего напорного уплотнения и отводом, опорный и направляющие подшипники, обойму верхнего направляющего подшипника с уплотнениями, нижнее масляное уплотнение и крышку с уплотнением, на отводе соосно стволу установлен управляемый герметизатор трос-кабеля контрольно-измерительных устройств, между корпусом и штропом уставлены удлинители, а в обойме верхнего подшипника и крышке установлены упругие манжеты рабочей кромкой наружу.
На Фиг.1 изображен общий вид вертлюга в разрезе.
Фиг.2 - вид по стрелке А;
Фиг.3 - выносной элемент Б в увеличенном масштабе;
Фиг.4 - выносной элемент В в увеличенном масштабе;
Фиг.5 - выносной элемент В в увеличенном масштабе (Вариант).
Вертлюг (Фиг.1) состоит из корпуса со стойкой 1 с установленными в нем полого ствола 2, отвода 3, верхнего напорного уплотнения 4, штропа 5 с удлинителями 6 на пальцах 7 и нижнего масляного уплотнения 8 с крышкой 9.
Ствол 2 установлен с возможностью вращения на опорном 10 и направляющих 11 и 12 подшипниках.
Верхний направляющий подшипник 11 установлен в промежуточной обойме 13 с упругой манжетой 14, сальниковым кольцом 15 и масленкой 16, образующими вместе со стволом 2 замкнутый объем «а», при этом манжета 14 установлена уплотняющей кромкой вверх.
В нижней части корпуса 1 установлено уплотнение 8 с масленкой 17, удерживаемое крышкой 9 с упругими манжетами 18, нижняя из которых установленна уплотняющей кромкой «б» вниз (фиг.4).
На отводе 3 соосно внутреннему каналу верхнего напорного уплотнения 4 и ствола 2 установлен герметизатор 19 для трос-кабеля контрольно измерительных устройств 20.
Герметизатор 19 состоит из корпуса-гидроцилиндра 21, имеющего две ступени «в» и «г», ступенчатого поршня 22, герметизированного кольцами круглого сечения 23 и 24 из упругого материала, например резины, уплотнительной втулки 25 из упругого материала, например резины, при этом она сопрягается с поршнем 22 по конусу «д». Сверху корпус 21 закрыт крышкой 26, а ступень «г» связана с трубопроводом 27 с гидронасосом (на чертеже не показано).
Удлинители штропа 6 со стороны штропа 5 снабжены арретирами 28, жестко фиксирующие их относительно друг друга.
Вместо одной манжеты 18 может быть установлена манжета 29 с пыльником «е» (фиг.5).
Вертлюг работает следующим образом. Вертлюг подвешивается штропом 5 к талевой системе, к стволу 2 подсоединяется ведущая буровая труба, а к отводу 3 - рукав от системы циркуляции бурового насоса, объем «а» через масленку 16 и полость нижнего уплотнения через масленку 17 заполняются консистентной смазкой, а корпус заполняется жидкой смазкой. Затем ствол начинает вращаться от ведущей трубы, а через его внутренний канал прокачивается буровой раствор.
Во время работы вертлюг подвергается воздействию атмосферных осадков, а также пыли и грязи, поэтому упругие манжеты 14 и 18 препятствуют их проникновению во внутрь вертлюга, тем самым продлевается срок службы.
Управляемый герметизатор позволяет расширить функциональность вертлюга, т.е. производить необходимые контрольно-измерительные мероприятия одновременно с процессом бурения или, по крайней мере, без демонтажа бурильной колонны.