Неразрушающий способ испытания буровых вышек в промысловых условиях

 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности. Цель изобретения - повышение точности и ускорения процесса испытания вышек (В). На В воздействуют испытательной сжимающей нагрузкой, ее величина не менее 10% максимально допустимой нагрузки для данного типа В. Возбуждают собственные поперечные колебания В, регистрируют их частоту, затем подвергают повторной сжимающей испытательной нагрузке. Она отличается по величине от первичной нагрузки, но не превышает паспортную грузоподъемность В. Регистрируют повторные собственные колебания В. Затем графически определяют значение максимально допустимой нагрузки для В. График строят на основе прямой зависимости частот собственных колебаний В от сжимающей нагрузки. 2 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 4 ()

C)

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4792980/03 (22) 28.11,89 (46) 29.02.92, Бюл. hh 8 (71) Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский институт по технике безопасности (72) P.M. Хасаев и Н.И., Кязимова (53) 622.242.3.002.52(088.8) (56) Инструкция по испытанию буровых вы-шек в промысловых условиях. РД 390148052-520-86. М.: ВНИИБТ, 1987.

Авторское свидетельство СССР

N 1244275, кл, Е 21 В 15/00, 1984.

{54) НЕРАЗРУШАЮЩИЙ СПОСОБ ИСПЬ1ТАНИЯ БУРОВЫХ ВЫШЕК В ПРОМЫСЛОВЫХ УСЛОВИЯХ (57) Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности. Цель изобрете-

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности ктехнике испытаний буровых вышек в промысловых условиях.

Известен неразрушающий способ испытания буровых вышек в промысловых условиях, заключающийся в проверке работоспособности вышек под действием статически прикладываемой испытательной нагрузки, превышающей паспортную грузоподъемность íà 20%.

Недостатком этого способа является то, что в процессе испытания s конструкции испытуемой вышки появляются дефекты, которые визуально выявить невозможно.

Эти дефекты могут привести к разрушению вышки как в процессе испытания, так и при дальнейшей эксплуатации. Кроме того; на проведение испытаний этим способом зат,, Ж„„1716075 А1 (51)5 Е 21 В 15/00 ния — повышение точности и ускорения процесса испытания вышек (В). На В воздействуют испытательной. сжимающей нагрузкой, ее величина не менее 10% максимально допустимой нагрузки для данного типа В. Возбуждают собственные поперечные колебания В, регистрируют их частоту, затем подвергают повторной сжимающей испытательной нагрузке. Она отличается по величине от первичной нагрузки, но.не превышает паспортную грузоподъемность В.

Регистрируют повторные собственные колебания В. Затем графически определяют значение максимально допустимой нагрузки для В. График строят на основе прямой зависимости частот собственных колебаний В от сжимающей нагрузки. 2 ил. трачивается много непроизводительного времени, в течение которого занята бригада вышкомонтажников и техника, а также требуется специальная оснастка и оборудование.

Известен способ испытания буровых. вышек в промысловых условиях, заключающийся в том, что производят измерение частот свободных колебаний вышки (без нагрузки) и вынужденных при наличии нагрузки, равной не менее 10% от паспортной грузоподъемности. Затем по расчетным формулам определяют критическую нагрузку испытуемой вышки.

Недостатки этого способа заключаются в том, что в расчетной формуле не предусмотрен коэффициент, учитывающий конст руктивные особенности буровой вышки,; также необходимость проявления и рас

1716075

55 шифровки осциллограмм в лабораторных условиях, вычисление значений частот соб-. ственных и вынужденных колебаний; а также критической нагрузки буровой вышки по полученной формуле. На все эти работы затрачивается много непроизводительного времени.

Цель изобретения — повышение точности и ускорение процесса испытания вышки.

Цель достигается тем, что для определения критической нагрузки измеряют частоты собственных колебаний вышки при двух различных нагрузках, строят прямую зависимости этих сжимающйх нагрузок от. квадрата частот собственных колебаний, которую продолжают до пересечения с осью ординат при нулевом значении частот колебаний. Эта зависимость является прямолинейной.

Результаты экспериментальных исследований подтвердили прямолинейность зависимости сжимающих нагрузок от квадрата собственных колебаний вышки.

Точка пересечения прямой с осью ординат при нулевой частоте соответствует критической нагрузке вышки.

На фиг. 1 показана измерительная схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 — зависимость сжимающих нагрузок от квадрата собственных колебаний вышки.

При двух различных нагрузках на буровую вышку измеряют электронно-счетными цифровыми частотомерами СЧ 3-07-0002 частоты собственных колебаний вышки.

Буровая вышка 1 оснащена датчикамисейсмоприемниками 2-4, соединительными проводами 5, частотомером 6, Измерительная схема включает в себя также объект измерения буровая вышка 1.

После приложения нагрузки, которая должна быть не менее 100 > от паспортной грузоподъемности,вьгшки к буровой вышке

1, сигнал от датчиков-сейсмоприемников 2—

4 по соединительным элементам схемы регистрируется частотомером. Конструкция датчиков-сейсмоприемников CM-3 позволяет опреДелять как вертикальные, так и горизонтальные составляющие колебательного процесса..

Для определения частоты собственных колебаний по сигналам, поступающим от датчиков-сейсмоприемников 2 — 4 в схеме предусмотрен частотомер 6, например, типа

5 СЧ 3-07-0002.

По замеренным частотам собственных колебаний вышки 1 строится прямая зависимости двух различных сжимающих нагрузок от квадрата частот собственных

10 колебаний, которую продолжают до пересечения с осью ординат при нулевом значении частоты колебаний. Точка пересечения прямой с осью ординат при нулевой частоте соответствует критической нагрузке вышки.

15 Таким образом, при любых двух различных сжимающих нагрузках определяют собственные частоты колебаний буровой вышки, а затем находят грузоподъемность ее. При этом предлагается для исключения

20 записи осциллограмм, их проявления и расшифровки использовать цифровые частотомеры 6.

Способ позволяет без производства каких-либо расчетов по значениям частот соб25 ственных колебаний и прикладываемой нагрузке определить в промысловых условиях величину грузоподъемности буровой вышки.

30 Формула изобретения

Неразрушающий способ испытания буровых вышек в промысловых условиях, включающий воздействие на вышку сжима35 ющей испытательной нагрузкой не менее

10% максимально допустимой нагрузки для данного типа вышек, возбуждение собственных поперечных колебаний вышки, регистрацию их частоты и определение

40 фактической грузоподъемности вышки, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и ускорения процесса испытания вышки, последнюю подвергают повторной сжимающей испытательной на45 грузке, отличающейся по величине от первичной нагрузки, но не превышающей паспортной грузоподъемности вышки, регистрируют повторные собственные колебания вышки и графически определяют

50 значение максимально допустимой нагрузки для вышки.

1716075 г

05

Редактор Т.Горячева

Заказ 591 Тираж . . Подписное

ЗНИИПИ Государственного комитета пЬ изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Ер пп

-luiZ

Составитель P.Õàñàåâ

Техред M.Ìîðãåíòàë - Корректор Q. Кравцова