Hệ thống ôm, kẹp cần khoan (Hình 2.12) có hai chức năng chính đó là kéo cần dựng và cung cấp mômen xoắn lên đến 100000 (ft.lb) để tháo, vặn cần
khoan tại chiều cao bất kỳ của tháp khoan. Hệ thống này bao gồm các bộ phận chính như sau:
Cơ cấu giá đỡ liên kết quay;
Hình 2.13 Cấu tạo giá đỡ liên kết quay
1-Thân giá đỡ 6-Đai ốc
2-Vấu lắp bản lề nghiêng 7-Bulông
Giá đỡ liên kết quay có cấu tạo là một khối rỗng, hai mặt bên có các vấu để móc quang treo elevator, mặt trước có vấu để lắp bản lề nghiêng. Mặt trong
của giá đỡ liên kết quay có dạng hình trụ, cho phép trục dẫn quay tự do trong giá đỡ. Bên trong của giá đỡ có một xilanh thủy lực để giữ giá đỡ luôn nâng lên so với đầu nối trong quá trình khoan và hạ giá đỡ xuống đầu nối trong quá trình nâng thả cột cần khoan. Ngoài ra còn có các đường ống thủy lực được tuần
hoàn liên tục trong quá trình khoan. Bánh răng điều chỉnh được bắt bulông vào mặt trên của giá đỡ, bánh răng được dẫn động thông qua một động cơ thủy lực
trên cụm ghim chốt, trong quá trình khoan ghim chốt giữ cho đầu quay đứng
yên, khi cần nâng thả cần dựng, ghim chốt được tháo ra để giá đỡ có thể quay
tự do 360. Giá đỡ là một bộ phận chịu tải trong quá trình nâng thả cột cần
khoan.
Cụm bản lề nghiêng bao gồm một bản lề nghiêng được gắn trên thân của giá đỡ liên kết quay, hai xilanh thủy lực, dây cáp điều khiển và cặp thanh
truyền, vòng kẹp. Bản lề nghiêng có thể xoay tự do trong một khoảng nhất định
nhờ vào chốt xoay, xilanh thủy lực được điều khiển từ bàn điều khiển thông
qua một van điện từ, van điện từ này điều chỉnh lượng chất lỏng nạp vào xilanh. Bản lề nghiêng được nối với quang treo elevator qua cặp thanh truyền
và vòng kẹp. Dây cáp điều khiển dùng để điều chỉnh khoảng cách giữa elevator
và sàn dựng cần khoan trong quá trình tiếp cần giúp thợ khoan trên cao thực
hiện thao tác dễ dàng hơn.
c. Cơ cấu tạo mômen xoắn
Cơ cấu gồmống thủy lực và bàn kẹp. Bên trong ống thủy lực là hệ thống
các ống dẫn, xilanh nâng và cáp nâng, dây cáp nâng nối đầu piston của xilanh
nâng với bàn kẹp và được vắt qua một con lăn ở trên đỉnh ống thủy lực. Nhờ hệ
thống cáp này mà bàn kẹp có thể chuyển động lên xuống ở trên ống thủy lực
(khi tháo lắp IBOP).
Bàn kẹp (Hình 2.15) có phần thân được tách làm hai nửa và được nối với
nhau bằng hai chốt bản lề, mặt trên là bạc ổn định còn ở mặt dưới là vành dẫn hướng. Các chi tiết này cũng được chế tạo làm hai nửa và được bắt bulông vào thân bàn kẹp. Bên trong bàn kẹp gồm có hai má kìm và một xilanh khí nén để
sinh lực kẹp, cụm chi tiết này dùng để kẹp chặt cột cần khoan trong quá trình lắp cột cần khoan vào van tiết kiệm dung dịch. Các chi tiết má kìm, bạc ổn định
và vành dẫn hướng có thể thay đổi được tùy thuộc vào kích cỡ của cần khoan
sử dụng.
d. Elevator và quang treo elevator
Elevator là bộ phận trực tiếp ôm, kẹp cần, được sử dụng trong quá trình tháo, lắp cần khoan. Elevator được móc vào giá đỡ liên kết quay thông qua quang treo elevator. Quang treo được điều khiển thông qua cụm bản lề nghiêng. Khả năng linh động của elevator là rất cao, elevator có thể được đẩy ra trước,
Hình 2.15 Cấu tạo bàn kẹp
1-Vòng đệm xilanh 8-Chốt bản lề 17,23-Đai ốc
2-Đầu xilanh 9-Thanh chặn 18-Lò xo
3,4-Vòng găng piston 10,11-Đệm làm kín 19-Vành dẫn hướng
5-Piston 12,21-Cặp má kìm 20-Thân bàn kẹp
e. Cụm van cầu (IBOP)
Hình 2.16 Cấu tạo cụm van cầu
Cụm van cầu là một đoạn van đối áp được đặt giữa đầu quay di động và cột cần khoan, nó có tác dụng chống phun bên trong cột cần khoan.
Cụm van cầu gồm có van cầu trên, van cầu dưới và đầu nối bảo vệ, các
chi tiết này được nối với nhau bằng ren. Ngoài ra còn có cụm 3 vành kẹp được
lắp giữa trục dẫn và van cầu trên, van cầu trên và van cầu dưới, van cầu dưới và
đầu nối bảo vệ. Các vành kẹp này nhằm ngăn sự tự tháo ren giữa các chi tiết
trên trong quá trình tháo lắp cần khoan. Mỗi vành kẹp có cấu tạo gồm một ống
lồng phía trong có dạng côn đôi và hai vòng đệm bên ngoài. Sự vặn xiết các
*. Van cầu trên
Van cầu trên được gắn trực tiếp vào đầu dưới của trục dẫn với một đầu
nối ren thuận đường kính 5 8
7 (in) theo tiêu chuẩn của API (viện dầu mỏ Mỹ).
Bên trong có một bi cầu với đường kính lỗ là 3 (in). Hai cơ cấu dẫn động khí nén dùng để điều chỉnh van đóng hay mở. Trục của cơ cấu dẫn động có chỗ để
cho cờ lê vào đóng hoặc mở bằng tay khi cần thiết. Trên thân van có lắp một ống bao, trên hai mặt bên của ống bao được gắn hai khuỷu dẫn động dùng để đóng mở van cầu trên thông qua tay đòn điều khiển.
Hình 2.17 Cấu tạo van cầu trên
*. Van cầu dưới (Hình 2.18)
Van cầu dưới được đặt ở giữa đầu nối bảo vệ và van cầu trên. Kích cỡ
của van cầu dưới được chọn theo kích cỡ của đầu nối và kích cỡ van cầu trên. Trên thân van có cửa để đặt cờ lê đóng mở van bằng tay.
Là một đầu nối chuyển tiếp giữa van cầu dưới và cột cần khoan nhằm
bảo vệ van cầu dưới, đầu nối này có thể được thay thế dễ dàng. Đây là một bộ
phận chịu tải thường xuyên do đó cần được kiểm tra đều đặn.
Hình 2.18 Cấu tạo van cầu dưới