Направляющий раструб судна глубоководного бурения

 

Изобретение относится к технике бурения с бурового судна, в частности к устройствам раструбов для направления бурильной колонны. Целью изобретения является повышение долговечности бурильных труб путем уменьшения знакопеременных изгибных напряжений в зоне раструба. Направляющий раструб судна 1 глубоководного бурения содержит установленный в отверстии судна корпус раструба 2 с осевым сквозным каналом 3, имеющим внутреннюю криволинейную поверхность, выполненную в виде однополостного гиперболоида. Однополостной гиперболоид составлен из линейных образующих поверхности вращения, его прямые составляют два вида семейств и образуют между собой угол а. Угол а выбирают равным или меньшим удвоенному наклонению судна при бортовой качке. Бурильная колонна 5 проходит через осевой канал раструба. В зоне раструба бурильная колонна находится в сильно растянутом состоянии и стремится занять геодезические линии гиперболоида, т.е. прямые образующие. Стремясь расположиться вдоль геодезической прямой, бурильная колонна приходит, в положение, где его кривизна в раструбе равна нулю , т.е. изгибные напряжения минимальны . Поэтому выполнение внутренней поверхности раструба в виде однополостного гиперболоида позволяет бурильной колонне в зоне раструба работать без знакопеременных напряжений . 2 ил-. w Ј О Ч) с о о ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Е 21 В 7/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4776163/03 (22) 05,12.89 (46) 07.12.91. Бюл.М45 (71) Институт океанологии им. П.П. Ширшова (72) М.А,Великосельский, Г,Р,Гамсахурдия, ИЛ.Барский и M.ß,Гельфгат (53) 622.24 (088.8) (56) Патент США М 3602319, кл,175-5, опублик. 1971, Авторское свидетельство СССР

O 712037, кл, Е 21 В 7/12, 1966. (54) НАПРАВЛЯЮЩИЙ РАСТРУБ СУДНА

ГЛУБОКОВОДНОГО БУРЕНИЯ (57) Изобретение относится к технике бурения с бурового судна, в частности к устройствам раструбов для направления бурильной колонны. Целью изобретения является ловышение долговечности бурильных труб путем уменьшения энакопеременных изгибных напряжений в зоне раструба. Направляющий раструб судна 1 глубоководного бурения содержит установленный в отверстии судна корпус раструба 2 с осевым сквозным каналом 3, имеющим внутреннюю криволиней„„59„„1696662 Al ную поверхность, выполненную в виде однополостного гиперболоида. Однополостной гиперболоид составлен из линейных образующих поверхности вращения, его прямые составляют два вида семейств и образуют между собой угол а. Угол а выбирают равным или меньшим удвоенному наклонению судна при бортовой качке. Бурильная колонна 5 проходит через осевой канал раструба. В зоне раструба бурильная колонна находится в сильно растянутом состоянии и стремится занять геодезические линии гиперболоида, т.е. прямые образующие. Стремясь расположиться вдоль геодезической прямой, бурильная колонна приходит, 1 в положение, Я где его кривйзна в раструбе равна нулю, т,е. иэгибные напряжения минимальны. Поэтому выполнение внутренней поверхности раструба в виде однополостного гиперболоида позво- Я ляет бурильной колонне в зоне раструба работать беэ знакопеременных напряжений. 2 ил; ° й

1696662

Изобретение относится к области бурения морского дна с буровых судов, в частности к раструбам буровых судов, служащий для направления бурильной колочны.

Целью изобретения является повышение долговечности бурильных труб путем уменьшения знакопеременных изгибных напряжений их в зоне направляющего раструба.

Ф

На фиг.1 изображено судно глубоководного бурения-с раструбом во время бурения, на фиг.2 — геометрическая форма внутренней поверхности раструба.

Направляющий раструб судна 1 глубоководного бурения имеет установленный в отверстии судна от палубы до киля корпус раструба 2 с осевым сквозным каналом 3, имеющим внутреннюю криволинейную поверхность, выполненную в виде однополостного гиперболоида 4, представляющего дважды линейную поверхность вращения, Бурильная колонна 5 опускается для бурения морского дна с буровой вышки 6 и проходит в корпусе судна через сквозной канал

3 напра вля ющего раструба. П рямолинейные образующие линейной поверхности вращения составляют два вида семейств прямых 7 и 8, расположенных под углом а между собой. Угол а выбирают равным или меньшим удвоенному наклонению судна при бортовой качке. Тонки пересечения прямых 7 и 8 характеризуют наиболее узкую часть раструба — горловое сечение, Для поверхности вращения. горловое сечение принимает вид окружности с радиусом r.

Горловое сечение (фиг.2) расположено на расстоянии.д от палубы судна, Расстояние

g до горлового сечения определяется конструктивными параметрами судна.

Работа направляющего раструба в процессе бурения.

При бурении морского дна с бурового судна 1 бурильная колонна 5, подвешенная на вышке 6, проходит через осевой канал 3 раструба. В зоне раструба бурильная колонна находится в сильно растянутом состоянии. Работа бурильной колонны в

5 растянутом положении и при достаточно большой длине близка к работе натянутой нити, которая стремится расположиться по геодезическим линиям поверхности, т,е. по прямой. В данном случае геодезическими

10 линиями являются два семейства прямолинейных образующих однополостного гиперболоида, Стремясь расположиться вдоль геодезической прямой 7 или 8, бурильная колонна приходит в положение, где его кри15 визна в раструбе равна нулю, т,е. изгибные напряжения минимальны, Влияние трехмерных колебаний на бурильную колонну от качки судна не устраняют эффекта, поскольку, перемещаясь внутри раструба, буриль20 ная колонна занимает положение любой другой геодезической прямой, относящейся к одной из двух семейств прямолинейных образующих. Поэтому выполнение внутренней поверхности раструба в виде однополо25 стного гиперболоида позволяет бурильной колонне в зоне раструба работать без знакопеременных напряжений и тем самым повысить долговечность труб.

30 Формула изобретения

Направляющий раструб судна глубоководного бурения, включающий установленный в отверстии судна корпус с осевым

35 сквозным каналом от палубы до килевой части, имеющий криволинейную внутреннюю поверхность, отл и ча ю щи и с ятем, что, с целью повышения долговечности бурильных труб путем уменьшения знакопере40 менных изгибных напряжений их в зоне направляемого раструба, внутренняя криволинейная поверхность раструба выполнена в виде однополостного гиперболоида.!

696662 ипу6а

Составитель В, Родина

Техред М,Моргентал Корректор И. Муска

Редактор Н. Бобкова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4286 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5