P>
Розмір вертлюга визначається динамічним навантаженням, яку він може сприймати в процесі обертання бурильної колони, допустимої статичним навантаженням і частотою обертання, граничним робочим тиском прокачується бурового розчину, масою і габаритними розмірами. Кожен вертлюг має стандартну ліву конічну замкову різьбу для приєднання до провідної трубі двох-трьох розмірів. Корпус вертлюга виконується обтічної форми для того, щоб він не чіплявся за деталі вежі при переміщеннях. Вертлюги пристосовані до транспортування будь-якими транспортними засобами без упаковки.
Вертлюг призначений для підведення бурового розчину у обертову бурильну колону. В процесі буріння вертлюг підвішується до автоматичного елеватору або до гака талевого механізму і за допомогою гнучкого шланга з'єднується зі стояком напірного трубопроводу бурових насосів. При цьому провідна труба бурильної колони з'єднується з допомогою лівої різьблення з обертовим стовбуром вертлюга, забезпеченим прохідним отвором для бурового розчину. Під час спускопод'емних операцій вертлюг з ведучою трубою і гнучким шлангом відводиться в шурф і від'єднується від талевого блоку. При бурінні забійні двигунами вертлюг використовується для періодичних провертанні бурильної колони ротором з метою запобігання прихватів.
У процесі експлуатації вертлюг відчуває статичні осьові навантаження від дії сил тяжкості, сил тертя і гідравлічних зусиль, а також динамічні навантаження, створювані поздовжніми коливаннями долота і пульсацією промивної рідини. Деталі вертлюга, що контактують з розчином, піддаються абразивного зносу.
до вертлюга пред'являються наступні основні вимоги:
поперечні габарити не повинні перешкоджати його вільному переміщенню уздовж вишки при нарощуванні бурильної колони та операціях;
швидкозношувані вузли і деталі повинні бути зручними для швидкої заміни в промислових умовах;
підвід і розподіл масла повинні забезпечити ефективну змащення і охолодження тертьових деталей вертлюга;
- пристрій для з'єднання з талевого блоком повинно бути надійним і зручним для швидкого відведення і виносу вертлюга з шурфу.
Крім перерахованих вище функцій, вертлюги також використовуються при промиванні свердловини і доливе в неї розчину під час підйому бурильних колон із зворотним клапаном. У легких пересувних установках з пристроєм для примусової подачі долота навантаження на долото передається також через вертлюг.
Вертлюг - проміжна ланка, що відділяє обертову і поступально рухому бурильну колону від переміщаються тільки поступально частин талевої системи і бурового рукава. Він складається з корпусу з підвіскою, сприймає навантаження від ваги бурильної колони і передавальної їх на гак підйомної системи. У корпусі вертлюга монтуються п'ята (підшипник кочення), що забезпечує вільне обертання підвішеною до стовбура вертлюга бурильної колони, а також ущільнювальне пристрій високого тиску, що забезпечує введення бурового розчину всередину бурильної колони.
Конструкції вертлюгов повинні відповідати таким вимогам:
забезпечення міцності навантажених деталей, що виключає можливість руйнування або пластичних деформацій при дії максимального навантаження;
довговічність і безвідмовність роботи в процесі буріння свердловини;
герметичність ущільнення зазору між обертовим стовбуром і нерухомим підведенням, запобігання витоку бурового розчину;
герметичність зазорів між корпусом і обертовим стовбуром вертлюга, запобігання витоку масла з корпусу і його забруднення ззовні в процесі роботи, транспортувань і зберігання.
Параметрами вертлюга є:
умовний діапазон глибин буріння свердловин, для якого призначений даний типорозмір вертлюга;
найбільша статичне навантаження на невращающаяся стовбур;
тривала динамічне навантаження на обертовий стовбур;
найбільший тиск бурового розчину, при якому тривалий час зберігається герметичність ущільнюючого пристрою високого тиску;
найбільша допустима частота обертання стовбура;
діаметр каналу ствола для проходу бурового розчину;
маса і габарити.
Вертлюги також характеризуються приєднувальними розмірами: діаметром штропа в перетині перегину і розмірами замкової різьблення стовбура і з'єднувального патрубка бурового рукава.
Деталі вертлюгов можна поділити на дві групи: невращающаяся, пов'язані з корпусом вертлюга, гаком і бурових рукавом; обертові, пов'язані зі стовбуром вертлюга і бурильної колоною.
