Неразрушающий способ испытания буровых вышек в промысловых условиях

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСК 075 17 ЕСПУБЛИ 1)5 Е 21 В 15 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ится к нефтяной ти. Цель изобрет тносится к нефтяной и нности, в частности к тех. ровых вышек в промысГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский институт по технике безопасности(56) Инструкция по испытанию буровых вы-. шек в промысловых условиях. РД 39- 0148052-520-86. М.: ВНИИБТ, 1987.Авторское свидетельство СССР М. 1244275, кл, Е 21 В 15/00, 1984.(54) НЕРАЗРУШАОЩИЙ СПОСОБ ИСПЬ- ТАНИЯ БУРОВЫХ ВЫШЕК В ПРОМЪСЛОВЫХ УСЛОВИЯХ(57) Изобретение относ И газовой промышленнос еИзобретениегазовой промышлнике испытаний бловых условиях.Известен непытания буровыхловиях, заключработоспособносстатически прикной нагрузки, пргрузоподъемностНедостаткомчто в процессеиспытуемой вышкоторые визуальЭти дефекты могувышки как в процдальнейшей эксппроведение испы разрушающий способ исвышек в промысловых усающийся в проверке ти вышек под действием ладываемой испытательевышающей паспортную ь на 20%.этого способа является то, испытания в конструкции ки появляются дефекты, но выявить невозможно.т привести к разрушению ессе испытания, так и при луатации. Кроме того; на таний этим способом зат ния - повышение точности и ускорения процесса испытания вышек (В). На В воздействуют испытательной, сжимающей нагрузкой, ее величина не менее 100 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 рас1716075 55 шифровки осциллограмм в лабораторных условиях, вычисление значений частот собственных 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 10 О от паспортной грузоподъемности,вьгшки к буровой вышке 1, сигнал от датчиков-сейсмоприемников 2 - 4 по соединительным элементам схемы регистрируется частотомером. Конструкция датчиков-сейсмоприемников СМпозволяет опреДелять как вертикальные, так и горизонтальные составляющие колебательного процесса.,Для определения частоты собственныхколебаний по сигналам, поступающим от датчиков-сейсмоприемников 2 - 4 в схеме предусмотрен частотомер 6, например, типа 5 СЧ 3-07-0002.По замеренным частотам собственныхколебаний 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 соб ственных колебаний и прикладываемойнагрузке определить в промысловых условиях величину грузоподъемности буровой вышки. 30 Формула изобретения Неразрушающий способ испытания буровых вышек в промысловых условиях,включающий воздействие на вышку сжима 35 ющей испытательной нагрузкой не менее10 ОО максимально допустимой нагрузки дляданного типа вышек, возбуждение собственных поперечных колебаний вышки, регистрацию их частоты и определение40 фактической грузоподъемности вышки, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и ускорения процесса испытания вышки, последнюю подвергаютповторной сжимающей испытательной на 45 грузке, отличающейся по величине от первичной нагрузки, но не превышающейпаспортной грузоподъемности вышки, регистрируют повторные собственные колебания вышки и графически определяют50 значение максимально допустимой нагрузки для вышки,1716075 Ко пл Составитель Р.Хасае дактор Т.Горячева, Техред М.Моргенталрректор О.Кравцова Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина каз 591 Тираж. ПодписноеЗНИИПИ Государственного комитета пЬ изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5