Стенд для испытаний нефтепромысловых труб и их соединений

 

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ НЕФТЕПРОМЫСЛОВЫХ ТРУБ И ИХ СОЕДИНЕНИЙ, включающий станину, гидравлический механизм осевого нагружения, связанньй удлинителем с приспособлением для удержания-образца, состоящим из верхней и нижней частей с захватами , механизм изгиба, содержащий гидроцилиндр, шток которого связан с верхним захватом и средства для измерения нагрузок, отличающийся тем, что, с целью повышения 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 установленньм диаметрально основному дополнительным гидроцилиндром, корпус которого связан с верхним захватом, корпус основного гвдроцилиндра 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 возможностью обеспечения взаимодействия с нижней частью (Л приспособления и для образования зазора с внутренней поверхностью образца , а диаметр удлинителя определяется из условия соблюдения следующего равенства: d. J - 2,2-10 е 06 i, где диаметр удлинителя механиз4 ма осевого нагружения, мм, J внутренний диаметр образца, сл мм; ел - длина образца, мм 00 об - максимальная интенсивность искривления, при которой проводится испытание, градусов на Юм.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (l9) (()) (5()4 Е 2,1 В 41/00, 17/00, С 01 Ы 3/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(ТИЙ (21) 3759351/22" 03 (22) 19.07.84 (46) 23.08.85. Бюл. М- 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

Ф 720132, кл. Е 21 В 17/00, 1973 (54) (57) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ НЕФТЕПРОМЫСЛОВЫХ 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— шийся тем, что, с целью повышения 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 определяется иэ условия соблюдения следующего равенства:

d =- J — 2,2 ° 10 где 1 — диаметр удлинителя механизма осевого нагружения, мм; — внутренний диаметр образца, мм; — длина образца, мм

М вЂ” максимальная интенсивность искривления, при которой проводится испытание, градусов на 10 м.

1174558

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, в частности к исследованию нефтепромысловых труб и их соединений в условиях, приближенных к эксплуатацион- 5 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-A на фиг. 1.

Стенд для испытаний нефтепромысловых труб и их соединений включает гидравлический механизм 1 осевого нагружения, выполненный в виде гид- 20 равлического цилиндра, который соединен с испытуемым образцом 2 нефтепромысловой 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 З0 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- 50 .аметр удлннителя определяется из условия соблюдения следующего равенства:

1 = d — 2,2 ° 10 1 4. где дь, — диаметр удлинителя механиз- И ма осевого нагружения, мм, внутренний диаметр образца, мм, 8 — длина образца, мм

М вЂ” максимальная интенсивность искривления, при которой проводится 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 вос— принимает растягивающую нагрузку.

При повышении давления в гидроцилиндрах механизма изгиба на верхнем 8 и нижнем 9 захватах создается пара сил, направленно< 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 усилием и изгибающим моментом стенд обеспечивает их независимую передачу на образец sa 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 давлением при максимальной интенсивности искривления удлинитель 6 установлен с 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 сжимаемого газа, что повьппает взрывоопасность при испытании.

Осевая нагрузка, имитирующая вес колонны труб, изгибающая нагрузка, моделирующая напряженное состояние з 1174558 4 труб и их соединений в искривленной ды строительства и эксплуатации скважине, и нагрузка.от внутреннего скважины, могут осуществляться на давления, которую испытывают нефте- стенде одновременно или в любом их промысловые трубы в различные нерио- сочетании.

1174558

Составитель В.Родина

Техред М. Герг ель Корректор В. Синицкая

Редактор И.Дербак

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5154/32. Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений .и открытий

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