Способ испытания буровых вышек в промысловых условиях

 

Использование: способ позволяет упростить испытания вышек. Сущность изобретения: к новой вышке прикладывается статическая испытательная нагрузка. Измеряется базовая деформация вышки. С ней сравниваются результаты периодических измерений деформации этой вышки в процессе ее последующей многолетней эксплуатации . Определяется фактическая грузоподъемность вышки по сравнению базовой и текущей деформацией. Для замера деформаций кронблок вышки связывают посредством вертикальной связи с датчиком перемещения. В процесс проведения спуско-подъемных операций регистрируют и замеряют абсолютную вертикальную деформацию всей вышки от кронблока до опорных точек. Величину статической испытательной нагрузки выбирают в интервале нагрузок от 10% допускаемой нагрузки на крюке до максимальной от веса колонны бурильных труб. Датчик перемещения устанавливают под пол буровой площадки на подроторные балки или отдельное основание , 2 з.п. ф-лы. со С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 В 15/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ 4

О

О (21) 4805738/03 (22) 26.03.90 (46) 23.01.93, Бюл. ¹ 3 (71) Производственное объединение "Уралмаш" (72) 3.П.Пасуманский, Н.Е.Мойсейченков и

M.Н.Садуев (73) Производственное объединение "Уралмаш" (56) Авторское свидетельство СССР

N1244275,,кл,,Е 21 В 15/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1698415, кл. Е 21 В 15/00, 1989, (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ БУРОВЫХ ВЫШЕК В ПРОМЫСЛОВЫХ УСЛОВИЯХ (57) Использование: способ позволяетупростить испытания вышек, Сущность изобретения: к новой вышке прикладывается статическая испытательная нагрузка. Измеряется базовая деформация вышки, С ней

Изобретение относится к бурению, а именно к способам испытания буровых вышек.

Известен способ испытания буровых вышек в промысловых условиях(1), заключающийся в том, что возбуждают свободные колебания в вышке с испытательной нагрузкой, равной 10% максимальной грузоподъемности вышки, и последующим определением фактической грузоподъемности вышки по формулам, учитывающим частоты свободных и вынужденных колебаний вышки, Недостатком способа является обязательное наличие оттяжек вышки, установки, Известен способ испытания буровой вышки в процессе ее эксплуатации, включа,, Ы„„1790660 А3 сравниваются результаты периодических измерений деформации этой вышки в процессе ее последующей многолетней эксплуатации. Определяется фактическая грузоподъемность вышки по сравнению базовой и текущей деформацией. Для замера деформаций кронблок вышки связывают посредством вертикальной связи с датчиком перемещения. В процесс проведения спуско-подъемных операций регистрируют и замеряют абсолютную вертикальную деформацию всей вышки от кронблока до опорных точек. Величину статической испытательной нагрузки выбирают в интервале нагрузок от 10% допускаемой нагрузки на крюке до максимальной от веса колонны бурильных труб. Датчик перемещения устанавливают под пол буровой площадки на подроторные балки или отдельное основание, 2 з.п. ф-лы. ющий приложение к вышке статической нагрузки, предварительное измерение деформации новой вышки, сравнение с ней результатов периодических измерений деформации в процессе эксплуатации, определяя ее фактическую грузоподъемность сравнением деформаций, при этом статическая испытательная нагрузка на вышку не превышает ее рабочую грузоподъемность (2).

Недостатком известного способа является сложность измерения деформации в виде угла закручивания кронблока, так как эта величина мала и составляет доли градуса. Кроме того, для измерения угла закручивания необходимо снимать оттяжки на

1790660

Способ осуществляется следующим образом, Под пол буровой площадки на подроторные балки или специальное основание устанавливают датчик перемещения, например, индуктивного типа, Сердечник датчика крепится к гибкой связи, подвешенной к кронблоку. В качестве гибкой связи может использоваться канат вспомогательной лебедки. Для выравнивания каната на его крюк подвешивают специальный груз массой 40 — 50 кг, к которому посредством магнита крепят сердечник датчика. Датчик соединяют с усилителем, например, ЧАНЧ—

22, и самописцем, например 02060, Параллельно с самописцем можно подключить микропроцессор, который на основании заложенных в него алгоритмов анализа базовой и текущих деформаций вышки автоматически определяет фактическую на

55 буровой вышке, что также усложняет способ.

Цель изобретения — упрощение и удешевление способа.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе испытания буровых вышек в промысловых условиях, включающем приложение к новой вышке статической испытательнойой нагрузки, измерение ее базовой деформации; сравнение с ней "0 результатов периодических измерений деформации этой вышки в процессе ее эксплуатации и определение фактической грузоподъемности вышки по результатам сравнения базовой и текущей деформаций, для замера базовой и текущей деформаций кронблок вышки связывают посредством вертикальной связи с датчиком перемещения, после чего в процессе проведения спуско-подъемных операций регистрируют и замеряют абсолютную вертикальную деформацию всей вышки от кронблока до опорных точек, Кроме того, величину статической испытательной нагрузки выбирают в интервале нагрузок от 10% допускаемой нагрузки на крюке до максимальной от веса колонны бурильных труб, при этом датчик перемещения устанавливают под пол буровой площадки на подроторные балки или отдельное основание. Сопоставительный 30 анализ с прототипом позволяет сделать вывод о соответствии заявленного технического решения критерию "новизна". При сравнении заявляемого способа с другими решениями в данной области техники не были выявлены признаки, сходные с заявляемым способом, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "существенные отличия", где ЛЛ > — текущая деформация вы ш к и;

Q1 — текущая нагрузка;

Qn — допускаемая нагрузка на крюке, Коэффициент увеличения деформации определяют по формуле: (2) где hh — базовая деформация (деформация

1 новой вышки, соответствующая допускаемой нагрузке на крюке), Фактическая грузоподъемность вышки определяется по формуле:

Оф = -- (3) Пример.

Требуется провести испытание буровой вышки ВБП 54х400 после ее семилетней эксплуатации. Базовая деформация вышки

hh = 25 мм соответствует допустимой на1 грузке на крюке; Q, = 3200 кН. B результате проведенных измерений установлено, что при нагрузке Q> = 600 кН текущая деформация Жц = 5,3 мм. По формулам (1, 2, 3) определяем:

hh = 28,3 мм, ф = 1,132; Q = 2830 кН.

Таким образом, фактическая грузоподъемность вышки после семилетней эксплуатации буровой установки составляет 2 850 кН. данный момент грузоподъемность вышки и ее остаточный ресурс. Датчик и аппаратура балансируются при отсутствии нагрузки, а затем в процессе проведения спуско-подеъемных операций регистрируют деформацию вышки под нагрузкой в одной или нескольких точках в интервале нагрузок от

10% допускаемой на крюке до максимальной нагрузки для данной скважины. Нижний предел нагрузки 10% ограничивается допустимой величиной измеряемой деформации, при которой на результат измерения не оказывают влияния внешние факторы, например, ветровая нагрузка на вышку, влияние скважины и т.д. Величину деформации, полученную таким образом на новой вышке, принимают за базовую. Периодичность измерения текущей деформации вышки определяют конкретно для каждой вышки в зависимости от характера нагрузок и условий ее работы. Деформацию вышки определяют по формуле:

1790660

Использование предлагаемого способа испытания буровых вышек в промысловых условиях обеспечивает по сравнению с известными способами оперативное измерение деформации при использовании в качестве гибкой связи каната вспомогательной лебедки и установке датчика пе10

Формула изобретения

35

45

Составитель Е.Фефелова

Редактор Т.Куркова Техред М.Моргентал Корректор А.Обручар

Заказ 369 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

1. Способ испытания буровых вышек в промысловых условиях, включающий приложение к новой вышке статической испытательной нагрузки, измерение ее базовой деформации, сравнение с ней результатов периодических измерений деформации этой вышки в процессе ее последующей многолетней эксплуатации и определение фактической грузоподъемности вышки по результатам сравнения базовой и текущей деформаций, отл ич а ю щи йся тем,что, с целью упрощения и удешевления способа испытаний, для замера базовой и текущей деформаций кронблок вышки связывают ремещений под пол буровой площадки в специальный отсек, закрываемый люком, а груза в специальный карман. Кроме того, предлагаемый способ, используя ре5 зультаты предыдущих испытаний позволяет диагностировать техническое состояние вышки, посредством вертикалЬной связи с датчиком перемещения, после чего в процессе проведения спуско-подъемных операций регистрируют и замеряют абсолютную вер15 тикальную деформацию всей вышки от кронблока до опорных точек.

2. Способ по п.1, отл и ча ю щ ий с я тем, что величину статической испытательной нагрузки выбирают в интервале нагру20 зок от 10 допускаемой нагрузки на крюке до максимальной от веса колонны бурильных труб.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что датчик перемещения устанавлива25 ют под пол буровой площадки на подроторные балки или отдельное основание.