И.в. киннунен, . «lt; -. • •«, ю.в. бакланов, а. н. ягодин, в. и. глухое, г. а. сокольников г”, txtrufc ис. с. суковицин-ггллтгя

Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельстваКл, 5 а, 17/00 Заявлено 27.Ч.1967 че 1159849/22-3)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 04,11,1970. Бюллетень7Дата опубликования описания 1 Ч 1.1970 ЛПК Е 21 Ь Комитет по делам изобретений и открытийАвторыизобретения Заявитель СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, в частности к исследованию взаимодействия бурильных труб со стенками и забоем скважины.Известный стенд, включающий вышку, станину, колонну обсадных труб, поперечный вибратор с маховиками, пульсатор, тормозное устройство с муфтой и имитатор забоя скважин, не позволяет осуществить полную имитацию работы бурильных труб в скважине.Предложенный стенд для оолее полной имитации работы бурильных труб в скважине снабжен имитатором забоя, выполненным в виде замкнутой рессоры с размещенным во внутренней полости ,пульсатором, которая шарниром и пружиной связана со станиной, и скреплен с бурильной трубой вала, взаимодействующего через штоки с маховиками вибратора, через радиально-упорный подшипник - с рессорой, а через муфту - с тормозным устройством.На фиг. 1 изображен стенд для испытания бурильных труб, общий вид; на фиг, 2 - блок нагрузки и силовой привод; на фиг/.3 - ими татор забоя скважины; на фиг. 4 - тормозное устройство.На фундаменте 1 размещено машинное огделение 2, вышка 3 с площадками 4, верхней секцией б, навесом б, вышкой 7, грузо-пассажирским лифтом 8 и механическо-гидравлическим оборудованием 9, состоящим из,кран.блока 10, талевого блока 11, крюка 12, подвешенного на канатах 13, лебедки 14 и гидро- домкратов 1 б. Силовой привод содержит5 шпиндель 1 б и ротор 17, имеющие механизмыуглового перемещения. Стенд включает буровой насос 18 с нагнетательной линией 19, подключенный к стояку с буровым шлангом 20, вертлюг 21 с рабочей трубой 22, проходящей 10 через превентор 23, бурильные трубы 24 переводник 2 б и регулируемое сопротивление 2 б.Последнее соединено с валом 27, который проходит через вертлюг-сальник 28, соединенный с эластичным переводником 29. Оосадная ко лонна имеет переводник 30, соединяющиипереводник 29 с трубами, имитирующими ствол скважины 31, которые через переводник 32 соединены со смотровыми трубами 33. Колонны обсадных труб (или имитаторы ствола 20 скважины) зажаты домкратами,34 горизонтального перемещения, Верхняя груба через фланец 35 соединена с превентором 23, который фланцем 3 б скреплен с вентилем 37 и через сбрасывающую линию 38 и вентиль 39 - 25 с емкостью 40;В корпус 41 имитатора забоя скважинывмонтирован поперечный виоратор, включающий неуравновешенные маховики 42 с шарнирными приводами от электродвигателей 43, 30 оси которых соединены через штоки 44 с ва 2627943лом 27. Замкнутая рессора 45 включает жесткую часть, соединенную онаружи одним концом с шарниром 46, а другим через фиксатор 47 и пружину 48 - со станиной 49 и снабженную пульсатором 50, имеющим двухклапанный распределитель 51, .полость, сообщенную с воздушной системой 52, и мембрану, соединенную с упругой частью рессоры 45. Последняя подпружинена сменными пружинами 53 или зафиксирована винтами 54, соединена с цилиндрами 55, а через радиально- упорный подшипник 56 - с валом 27, Вал, прикрепленный верхним концом к трубе 24, а нижним через телескопический вал 57 - к муфте 58, снабжен конусной выточкой 59, входящей в полость конусной муфты 60, которая связана с поршнем 61. Муфта 58 имеет шлицы, позволяющие свободно скользить в осевом направлении по шлинам телескопического вала 62, и соединена с тормозным устройством, включающим коробку, передач 63, компрессор 64, воздушный пульсатор 65 и пневм о- аккумуляторы 66.При испытании растянутой части бурильных труб растягивающее усилие создают только системой или гидродомкратами (при жестком закреплении верхнего конца буровых труб). Усилия контролируют по индикатору веса или манометру. Бурильные трубы приводят во вращение ротором 17 или шпинделем 16, которое через вал 27, телескопический вал 62, муфту 58 и коробку передач 63 передается на вал компрессора 64. Величина сопротивления вращению вала 27 зависит от положения регулирующих сопротивлений, установленных в нагнетательной линии воздушной системы 52.,При необходимости совпадения чистоты крутильных колебаний с частотой вертикальных колебаний сжатый воздух от пульсатора 65 подают прямо под мембрану пульсатора 50. Это вызывает ее движение вверх, а через связь 67, упругую часть замкнутой рессоры 45 подшипник 56, вал 27 получает движение бурильная труба, При помощи двухклапанного распределителя 51 происходит выпуск сжатого воздуха в атмосферу, бурильные трубы получают движение вниз. Если совпадение фаз вертикальных и крутильных колебаний нежелательно, то пульсатор 50 запитывают от индивидуального воздушного пульсатора. Амплитуду колебаний регулируют сменными пружинами, Для обес,печения колебаний упругой части замкнутой рессоры относйтельно ее нейтрального горизонтального положения растягивающее усилие, передаваемое от бурильных труб через радиально-упругий подшипник, компенсируют натяжением сменных пружин 53. Крутильный удар заданного числа повторений осуществляют взаимодействием конусной муфты 60 с конусной выточкой 59 вала. Движение муфты 60 происходит благодаря работе поршней 61, двигающихся в цилиндрах 55 под действием сжатого воздуха, подаваемого от компрессора 64, Для предохранения от динамическихПредмет изобретения 1. Стенд для испытания бурильных труб, включающий вышку, станину, колонну обсадных труб, поперечныи ьибратор,с маховиками., пульсатор, тормозное устройсгво с муфтой и имитатор забоя скважины, отличающийся тем, что, с целью более полной имитации работы бурильных труб в скважине, имитатор забоя выполнен в виде замкнутой, рессоры и скрепленного с бурильной трубой дала, взаимодействующего чепез штоки с маховиками 60 65 нагрузок коробки, передач и компрессорапредусмотрено отключение, последних муфтойв момент создания крутильного удара.Бурильные трубы испытывают при нормаль 5 ной циркуляции промывочной жидкости. Жидкость от насосов 18 через стояк с буровымшлангом 20, вертлюг 21 и,буровые трубы попадает в верхнюю часть вала 27. Далее черезрегулируемое сопротивление 26, благодаря10 герметизирующему устройству в виде вертлюга-сальника 28, попадает в затрубное про.странство бурильной трубы, затем через вращающийся превентор 23 и регулятор давления в затрубном. пространстве - в сбрасьгваю 15 щую линию 38.При испытании невращающихся бурильныхтруб (в случае работы с забойными двигателями) на переменный скручивающий,моментс вертикальной вибрацией или без нее предусмотрен вибратор крутильных колебаний.Неуравновешенные маховики 42, приводимыев движение от электродвигателей 43, черезгибкие валы создают в плоскости вращенияпару сил, которая через шток 44 и накиднуюмуфту 68 нагружает вал 27, а через иеговбурильные трубы.Испытывая сжатую часть бурильных труб,сжимающие усилия создают гидродомкратами15 и собственным весом колонны, В этом случае упругая часть замкнутой рессоры подпружинивается другой парой сменных пружин 53для компенсации сжимающего усилия, действующего на замкнутую рессору 45.Ориентированный изгибающий момент создают следующим образом,После первоначального прогиба замкнутаярессора через подшипники 56 и б 9 воспринимает усилие от сжатой части бурильных труби смещается вокруг шарнира 46 на некоторый4 О угол, замеряемый угломером. Следовательновал и бурильные трубы также перемещаютсяна некоторый угол. При этом бурильные трубы ориентированно изгибаются, упираясь внекоторой точке в имитатор ствола скважины.45 Величина углового перемещения замкнутойрессоры, а следовательно, и величина ориентированного изгибающего момента, возникающего в бурильных трубах, прямо пропорцио.нальны сжимающей силе, жесткости пружинки,имитирующих податливость горных пород, ижесткости сжатой части бурильных труб.вибратора, через радиально-упорный подшипник - с рессорой, а через муфту - с тормозным устройством. 2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что рессора связана со станиной,пружиной и шарниром, а пульсатор размещен внутри рессоры,Составитель В, Косталевский дактор О. С. филиппова Техред 3. Н. Тараненко Корректоры: Е. Ласточк и В, Петр Заказ 1330/1 Тираж 500 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва Ж, Раушская наб., д. 4/5 ипография, пр. Сапунова, 2