Способ определения работы каната на плавучей полупогружной буровой установке

 

Изобретение относится к технике бурения морских нефтяных скважин, в частности к способам определения работоспособности канатов натяжения райзера. Целью изобретения является расширение области использования в системе канатов натяжения райзера плавучей полупогружной буровой установки. Для этого определяют угол наклона каната 4 в спокойном состоянии р 0, расстояния I от блока 5 натяжителя до райзера 3, а наработку каната определяют по зависимости: W 2 INIK 1+ + I )2 1 Sin (po 1 где Т - продолжительность качки; гсредний период качки, N - усилие в канате. Определив путем измерения I, и оычислив вовремя качки судна Т, г, h и N подставляют полученные значения в формулу. Полученное значение характеризует работу , произведенную канатом . Прибавив полученное значение наработки каната к предыдущей , получают искомую величину работы каната за весь период эксплуатации Сравнив эту величину с предельно допустимой для данного типа каната, судят о дальнейшем его работоспособности. 2 ил. СЛ

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК лцзр Е .21 В 19/00,7/12

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Г1 j 0 ;.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4776333/03 (22) 08.12.89 . (46) 07.07.92. Бюл. N. 25 (71) Научно-исследовательский и проектный институт по освоению месторождений нефти и газа "Гипроморнефтегаэ" (72) А. Г. Тагиев (53) 622.243(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 868054, кл. Е 21 В 19/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР гв 1654521, кл. Е 21 В 19/00. 1989. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАБОТЫ КАНАТА HA ПЛАВУЧЕЙ ПОЛУПОГРУЖНОЙ БУРОВОЙ УСТАНОВКЕ (57) Изобретение относится к технике бурения морских нефтяных скважин, в частности к способам определения работоспособности канатов натяжения райзера. Целью изобретения является расширение .области использования в системе канатов натяжения райзера плавучей полупогружной буроИзобретение относится к бурению морских нефтяных и газовых скважин с плавучих полупогружных буровых установок (ППБУ) и буровых судов.

Известен способ определения работы талевого каната по авт. св. N. 868054, кл. Е, 21 В 19/00, М 36, 1981, включающий замер нагрузок на канат при проведении спускоподьемных операций с бурильным инструментом и при бурении, замер перемещений . . каната и определение работы каната сложе.нием всех произведений нагрузок на соответствующие им перемещения.

„„SU „„1745864Al вой установки. Для этого определяют угол наклона каната 4.в спокойном состоянии р,, расстояния I от блока 5 натяжителя до райэера 3, а наработку каната определяют по зависимости.

W=2 —. NL((1+ ctgp>+ — ) — )

Т h 2 1 э п фо где Т вЂ” продолжительность качки; т — средний период качки, N — усилие в канате. Определив путем измерения 1, р О и вычислив во время качки судна Т, т, h u N подставляют полученные значения в формулу, Полученное значение характеризует работу произведенную канатом ; Прибавив полученное значение наработки каната к предыдущей, получают искомую величину работы каната эа весь период эксплуатации, Сравнив эту величину с предельно допусти-, мой для данного типа каната, судят о дальнейшем его работоспособности. 2 ил, Недостатком способа является неприменимостьдля определения работы канатов системы натяжения райэера ППБУ.

Наиболее близок к предлагаемому спо- соб определения работа талевого каната на

ППБУпоавт. св. N 1654521, кл. Е21 В19/00, 1989.

Способ включает замер нагрузок на канат, перемещений каната, средних величин размаха и периода вертикальной качки

ППБУ, определение наработки каната и сравнение с предельно допустимой.

Недостатком способа является неприменимссть для определения работы канатов

1745864

W = 2 — Ni(1Г1+(сщ р о + — ) — — )

Т г 1 х sl po где Т вЂ” продолжительность качки, с; . h, t — соответственно средние размах, м, и период, с, вертикальной качки ППБУ;

N — усилие в канате, т; р о — угол наклона каната к оси райзера. в спокойном состоянии моря;

1 — расстояние от блока натяжителя до рэйзера,м. Из изложенного видны существенные отличия способа: 1) определение продолжительности качки; 2) определение угла наклона каната к оси райзера в спокойном состоянии моря; 3) определение расстояния от блока натяжителя до райзера; 4) расширение области использования.

На фиг. l показана ППБУ 1, соединенная с подводным устьем 2 райзером 3. Райзер находится в натянутом состоянии, которое обеспечивается системой натяжения, На фиг. 1 показана пара канатов 4 (всего их бывает от двух до пяти пар) системы натяжения, перекинутых через блоки 5. Система натяжения обеспечивает практическую неизменность усилия N в канате при вертикальной качке ППБУ 1.

Вертикальная качка ППБУ при штормовой обстановке сопровождается работой канатов-натяжителей, На фиг..2 показаны перемещения каната 4.и блока 5 натяжителя, точнее — их положения в крайних точках вертикальной качки. 3а один период кочки

ППБУ совершает два перемещения — вверх и вниз- величиной по h. Из фиг. 2 видно, что (2) h= I(ctgp ctgpo), где ф- угол наклона каната к оси райзера в высшей точке вертикальной качки. Перемещение каната, т.е. изменение его длины на участке от соединения с райзером до блока. системы натяжения райзера ППБУ (натяжи телей).

Цель изобретения — расширение границ области использования.в системе канатов (натяжителей) системы натяжения райзера.

Поставленная цель достигается за счет того, что определяют угол наклона каната к оси райзера в спокойном состоянии, расстояние от блока натяжителя до райзера и продолжительность качки, а наработку каната определяют по зависимости

Sl/ 1 1 (sin p sin .

) (3) Если общая продолжительность качки

5 Т, в ней укладывается Т/ х периодов. С учетом всего сказанного работа каната (4) W=2 — NS

50 где Т вЂ” продолжительность качки;

h, r- соответственно величины средних значений размаха, м, и период. вертикаль ной качки ППБУ, с;

N — усилие в канате, т„

55 p o — угол наклона каната к,оси райзера в спокойном состоянии моря. град;

i — расстояние от блока натяжителей до райзера, м, С учетом соотношений (2)-(3) из формулы (4) и следует(1).

Пример выполнения предлагаемого способа. ППБУ испытывает вертикальную

15 качку при замеренных средних значениях: размаха 1,5 м; периода 9 с. Угол наклона каната-натяжителя к оси райзера в спокойном состоянии 15О, расстояние от блока на тяжителя до райзера 2 м. Усилие в канате 18

20 т. Продолжительность качки 20 ч = 20 3600 с. По формуле (1) работа, произведенная канатом системы натяжения, равна 420 т.,км

=0,42тыс.т км.

Прибавив полученное значение работы

25 каната к предыдущей и сравнив с предельной наработкой (30 тыс. т км). судят о дальнейшей работоспособности каната или о необходимости его замены..

Формула изобретения

30 Способ определения работы каната на плавучей полупогружной буровой установке (ППБУ), включающий замер нагрузок на канат, замер величин перемещений каната, средних значений размаха и периода верти35 кальной качки ППБУ, определение наработки каната и сравнение ее величины с . предельно допустимой, отличающийся . тем, что, с целью расширения области использования в системе канатов натяжения

40 райзера ППБУ. определяют угол наклона каната к оси райзера в спокойном состоянии, расстояние от блока натяжителя до райзера и продолжительность качки, а наработку каната определяют по зависимости:

W = 2 — Nl((1Г1+(старо+ — )г — — )

Т h 1 х l . sin+ 1745864

Составитель В.Родина

Техред М.Моргентал

Редактор Г,Федотов

Корректор Т.Палий

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 41 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по.изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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