Способ испытания буровой вышки в процессе ее эксплуатации

. %46нефтяной тут по тех учно-и ке без ледо- асно(72) Б, А. ГаджДада шев.52(088,8)идетел ьств 21 В 15/00по испытан овых усло, М., МНП,о СССР 1984. ию буро виях (Р 986.ых вы- Д 39 -ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ Изобретение относится к бименно к способам испытания б урению, а уровых вышек,Цель изобретения - снижение трудоемкости работ, повышение их безопасности и сокращение затрат времени на испытания,Сущность способа заключается в следующем. На кронблочной площадке новой буровой вышки определенного типа устанавливают прибор, позволяющий измерять угол закручивания вышки (поворота кронблочной площадки) вокруг вертикальной оси вышки. Таким прибором может быть, например, серийно выпускаемый скважин ный инклинометр ОКУ или другой марки, позволяющий регистрировать изменения как защитных, так и азимутальных углов (в данном случае зенитный угол не меняется и при горизонтальном расположении прибо,52 1698415(54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ БУРОВОЙ ВЫШКИ В ПРОЦЕССЕ ЕЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ (57) Изобретение относится к способам испытаний буровых вышек (БВ), Цель изобретения - снижение трудоемкости работ, повышение их безопасности и сокращение затрат времени на испытания. На испытуемую БВ создаютфиксированную нагрузку. Последняя не превышает рабочую грузоподъемность БВ. Измеряют угол закручивания БВ вокруг ее вертикальной оси у кронблока, Несущую способность БВ определяют путем сравнения полученного значения угла закручивания с предварительно установленным эталонным значением зависимости данного угла для новой вышки такого же типа от нагрузки на нее,ра будет равен 90), Затем при различных статических нагрузках на вышку (например, при 50, 100, 150 и 200 т) регистрируют значения углов ее закручивания и на основании полученных данных строят графическую зависимость угла закручивания вышки от статической нагрузки на нее. После подтверждения достоверности полученной зависимости и на других новых буровых вышках, она принимается в качестве эталонной для данного типа буровых вышек при конкретной оснастке.В дальнейшем, для определения несущей способности буровой вышки в процессе ее эксплуатации аналогичным образом регистрируют угол ее закручивания при фиксированной нагрузке (например, за счет веса находящейся в скважине колонны труб, который естественно не превышает рабо 16984150 чую грузоподъемность вышки) и сравнива 1 ст полученное значение с углом закручивания, соответствующим той же нагрузке на эталонной зависимости. При этом степень снижения несущей способности буровой вышки, если она имеется, на момент испытания относительно ее исходного значения (т. е. до начала эксплуатации вышки) в долях единицы можно определиь по следующей формулеК = (ан - аи)/ан, (1) где ан и а - соответственно, углы закручивания новой и испытуемой буровых вышек при прочих равных условиях,Как известно, любое тело или система тел при воздействии на них избыточной нагрузки подвергаются деформационным изменениям, которье до достлжения определенного предела нагрузки являются обратимыми (т. е. находятся в области упругой деформации). Указанное в полной мере относится и к буровым вышкам, При статическом нагружении суровая вышка может деформироваться как в осевом (за счет сжатия), так и в радиальном (за счет крутящего момента создаваемого крайними роликами кронблока в результате натяжения ходовой и неподвижной ветвей талевсго каната) направлениях. При этом, очевидно, что упругие деформационные изменения буровой вышки в осевом направлении несоизмеримы с ее высотой (т, е, относительная деформация бесконечно мала) и зарегистрировать их гораздо сложнее, чем радиальные,Зависимость Эйлера для расчета критической силы, при которой происходит разрушение тела, имев видл Е 1Гкр (2) где 1 - характерный размер (длина):- момент инерции;Е - модуль упругости,Согласно закону Гука имеемЕ =РГе, (3) где Р - приложенная нагрузка,Е - относительная деформация.Анализируя формулы (2) и (3), нетрудно заметить принципиальную возможность прогнозирования прочностных свойств упруго деформированного тала,Процесс упругой деформации при радиальном сдвиге также списывается законом Гука в видеО =РГа, (4) где 6 - модуль сдвига; а - угол сдвига, Как видно, формулы (4) и (3) вполне соггоставимы, что предопределяет наличие реальной зависимости прочностных свойств упругодеформированнсго тела от угла радиального сдвига,Таким образом, снижение несущей способности буровой вышки в процессе ее эксплуатации может быть охарактеризовано увеличением угла сдвига (закручивания) при поочих равных условиях,П р и м е р (реализация способа), Требуется провести испытание буровой вышки ВБ, находящейся в эксплуатации 10 лет, Оснастка 5 х 6. Б результате про-, веденных измерений установлено, что при статической нагрузке 90 т угол закручивания вышки у кронблочной площадки составил 6,5, Согласно полученной ранее эталонной зависимости угла закручивания новых вышек данного типа при оснастке 5 х 6 от нагрузки, при статической нагрузке 90 т угол закручивания составляет 5,2,Значит степень снижения несущей способности буровой вышки в данном случае равна (6,5 - 5,2):6,5=0,2 (лли 20 ОО), Это означает, что предельно допустимая нагрузка на вышку не должна превышать 0,8 ее паспортной грузоподъемности.Способ наряду с обеспечением безопасности труда позволяет также получить экономический эффект эа счет исключения дополнительных работ и механизмов, а также организационно-технических мероприятий (доставка стропирующих устройств, бульдозеров, специальных приспособлений и т, д,), выполняемых в настоящее время при испытаниях буровых вышек в промысловых условиях, Сскращаются затраты времени на испытания, повышается их безопасность,Формула изобретения Способ испытания буровой вышки в пооцессе ее эксплуатации, включающий созданле фиксированной статической нагрузки на вышку и определение ее несущей способности, отл и ч а ю щи йся тем, что, с целью снижения трудоемкости работ, повышения их безопасности и сокращения затрат времени на испытания, при создании нагрузки на вышку не превышают ее рабочую грузоподъемность и измеряют угол закручивания вышкл вокруг ее вертикальной оси у кронблока, а несущую способность вышки определяют путем сравнения полученного значения угла закручивания с предварительно установленным эталонным значением зависимости данного угла для новой вышки такого же типа от нагрузки на нее.