Стенд для испытаний нефтепромысловых труб и их соединений

/12 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ С ТЕЛЬСТВУ 10 Я 0- внутреннии- длина обр- максималь зцаая тенсивно сов на 10 м. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ)ТИЙ(46) 23.08.85. Бюл. В 31 (72) В.Н.Жаров, Н.Д.Щербюк, В.М.Ющук и Н.В,Якубовский (71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт буровой техники (53) 620. 16 (088.8)(56) Еременко Т,Е. и др. Герметизация резьбовых соединений обсадных труб нефтяных и газовых скважин. Киев.: Техника, 1967, с. 22-25.Авторское свидетельство СССР В 20132, кл. Е 21 В 17/00, 1973. (54)(57) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИИ НЕФТЕ ПРОМЫСЛОВЫХ ТРУБ И ИХ СОЕДИНЕНИЙ включающий станину, гидравлический механизм осевого нагружения, связанный удлинителем с приспособлением для удержания образца, состоящим иэ верхней и нижней частей с захватами, механизм изгиба, содержащий гидроцилиндр, шток которого связан с верхним захватом и средства для измерения нагрузок, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повыше ния достоверности результатов испытаний за счет приближения испытаний к условиям эксплуатации и обеспечения безопасности при испытании образца внутренним давлением газообразного агента, верхний захват связан со станиной шарниром, механизм изгиба снабжен установленным диаметрально основному дополнительным гидроцилиндром, корпус которого связан с верхним захватом, корпус основного гидроцилиндра и шток дополнительного связаны с нижним захватом, последний установлен с возможностью осевого перемещения относительно нижней части приспособления для удержания образца, причем удлинитель расположен во внутренней полости приспособления для удержания образца с воэможностью обеспечения взаимодействия с нижней частью приспособления и для образования зазора с внутренней поверхностью образца, а диаметр удлинителя опреде ляется иэ условия соблюдения следующего равенства:о, = с - 2,2где 3 - диаметр удлинителя механизма осевого нагружения, мм; диаметр образцаИзобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, в частности к исследованию нефтепромысловых труб и их соединений в условиях, приближенных к эксплуатацион ным.Цель изобретения - повьппение достоверности результатов испытаний за счет приближения испытаний к условиям эксплуатации и обеспечение безопасности при испытании образца внутренним давлением газообразного агента.На фиг. 1 схематично показан стенд для испытаний нефтепромысловых труб и их соединений, на фиг. 2 - разрез 15 А-А на фиг. 1.Стенд для испытаний нефтепромысловых труб и их соединений включает гидравлический механизм 1 осевого нагружения, выполненный в виде гид равлического цилиндра, который соединен с испытуемым образцом 2 нефте- промысловой трубы с резьбовым соединением 3 посредством верхней 4 и нижней 5 частей приспособления для удер 25 жания образца и удлинителя 6, механизм изгиба и устройство для создания высокого давления внутри образца.Механизм изгиба выполнен в виде двух гидравлических цилиндров 7, у З 0 которых шток первого и корпус второго связаны с верхним захватом 8, а шток второго и корпус первого - с нижним захватом 9, причем последний имеет возможность осевого перемещения относительно нижней части приспособления для удержания образца. Верхний захват 8 связан со станиной 10 (фиг.2) посредством цилиндрического шарнира 11, Устройство для 40 создания высокого давления содержит насос, установленный на станции высокого давления и соединенный со стендом трубопроводом 12.Для обеспечения одновременного нагружения образца осевой нагрузкой, изгибающим моментом и внутренним давлением удлинитель 6 установлен внутри образца и образует с его внутренней поверхностью зазор, а ди .аметр удлннителя определяется из условия собзподения следующего равенства:д = Д - 2,2 101 Агде дь, - диаметр удлинителя механизма осевого нагружения, мм,внутренний диаметр образца, мм,3 - длина образца, ммМ - максимальная интенсивностьискривления, при которойпроводится испытание, градусов на 10 м.Для измерения величин внутреннего давления, изгибающего момента и осевого усилия, воспринимаемых образцом, стенд оснащен манометрами 13, которые оттарированы на соответствующий вид нагрузки.При повьппении давления в гидравлическом цилиндре механизма 1 осевого нагружения, нагрузка передается через удлинитель 6 на нижнюю часть 5 приспособления для удержания образца, который при этом воспринимает растягивающую нагрузку. При повышении давления в гидроцилиндрах механизма изгиба на верхнем 8 и нижнем 9 захватах создается пара сил, направленный в противоположные стороны за счет соединения корпусов и штоков гидроцилиндров с верхним и нижним захватами. В результате на испытуемый образец по всей его длине действует постоянный по величине изгибающий момент имитирующий изгиб колонны труб в искривленном стволе скважины, Наличие шарнирного соединения верхнего захвата 8 со станиной 10 стенда обеспечивает нагружение изгибающим моментом только испытуемого образца.В процессе испытания образца,при его нагружении осевым усилиеми изгибающим моментом стенд обеспечивает их независимую передачу наобразец за счет установки нижнего захвата 9 с возможностью осевого перемещения относительно нижней части 5 приспособления для удержания образца. Для обеспечения безопасных условий испытаний образца газообразным агентом с высоким давлениемпри максимальной интенсивностиискривления удлинитель 6 установленс указанным зазором. Уменьше-.ние этого зазора приводит к нагруже- нию удлинителя изгибающим моментом, что вносит погрешность в измерения, а увеличение его приводит к образованию большого объема сжимаемогогаза, что повьппает взрывоопасностьпри испытании.Осевая нагрузка, имитирующая вес колонны труб, изгибающая нагрузка, моделирующая напряженное состояниез 1174558 4труб и их соединений в искривленной ды строительства и эксплуатациискважине, и нагрузка от внутреннего скважины, могут осуществляться надавления, которую испытывают нефте- стенде одновременно или в любом ихпромысловые трубы в различные нерио- сочетании,1174558 Составитель В.РодинТехред М. Герг ель И.Дерба Ред Корректор В. Синицка Заказ но ИИПИ по3035, Мо ал ППП "Патент", г. Ужгород, Ул. Проектная 4 Тираж 540 Государственно елам изобретении ва, Ж, РаушсПодо комитета СССР