Стенд для испытания подводного устьевого оборудования

 

пц g44I07

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Саеетскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.04.78 (21) 2603j72/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл.

Е 21В 7/12 (43) Опубликовано 30.06.80. Бюллетень № 24 (45) Дата опубликования описания 30.06.80 (53) УДК 622.24.05 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. П. Царев, В. И. Пындак, Г. А. Благов, В. С. Запорожченко, А. А. Крикорян, Н. И. Луценко, В. П. Нагайцев, В. П. Новак, О. И. Свешников и В. Н. Смирнов (71) Заявитель (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ПОДВОДНОГО

УСТЬЕВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

" УдиИ "киык комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к нефтяному машиностроению и касается техники проведения испытаний средств бурения нефтяных и газовых скважин на глубинах моря.

Известны устройства для испытаний отдельных узлов подводного устьевого оборудования, с помощью которых испытываются плавучие секции морских стояков подводного устьевого оборудования (1).

Недостатком указанного стенда является его узкая специализация, он не позволяет испытывать морские стояки в сборе с взаимодействующими системами и комплекс подводного устьевого оборудования в целом.

Известен также стенд для испытаний подводного горного оборудования, содержащий прямоугольную емкость, наполняемую морской водой, специальное оборудование, имитирующее течение и волны, площадку с электроприводом, несущую испытываемое оборудование. Последняя перемещается по рельсам вдоль емкости, Стенд позволяет проводить динамические испытания горнорудной врубочной машины, испытания донных буровых устройств (2).

Недостаток стенда заключается в том, что он не обеспечивает создания условий, возникающих при взаимодействии надводных и подводных систем плавучих полупогружных установок в реальных условиях.

Целью изобретения является испытание узлов и систем подводного устьевого оборудования плавучих полупогружных буровых установок в условиях, максимально приближенных к реальным.

Указанная цель достигается тем, что стенд снабжен платформой с монтажным

10 проемом, соосным с кронблоком буровой вышки и размещенным на ней надводным оборудованием, причем платформа соединена с рабочей площадкой высотной эстакады канатной полиспастной системой, а ис15 пытуемое устьевое оборудование установлено по оси, смещенной относительно оси кронблока буровой вышки. Кроме этого, стенд снабжен шахтой для размещения резервуара с морской водой, имеющей сред20 ства для создания скважпнного давления и монтажные средства, выполненные в виде раздвижных створок, установленных в основании стенда на входе в шахту, платформа имеет опорные площадки, кронштейны

25 для крепления оборудования и установки платформы а основание стенда и съемную роторную раму с дивертором, размещенную в монтажном проеме платформы. Рабочая площадка высотной эстакады также имеет

30 монтажный проем, 744107

На фиг. 1 изображен стенд, общий вид; на фиг. 2 — вид по стрелке A на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б — Б на фиг. 2; на фиг. 4 — вид по стрелке В на фиг. 1; на фиг. 5 — сечение à — Г на фиг. 1.

Основу стенда для испытаний подводного устьевого оборудования составляют высотная эстакада 1, на которой смонтированы буровая вышка 2, буровая лебедка 3 и тележка 4.

Эстакада несет на себе подвижную платформу 5, которая приводится в действие посредством канатных полиспастных систем

6 с лебедками 7. Основание стенда включает шахту 8 с резервуаром 9 для морской воды, козловой кран 10 и тележку 11.

Высотная эстакада 1 стенда является несущей силовой конструкцией и содержит рабочую площадку 12 и четыре высотные ферментные опоры 13, заделанные в бетонное основание. В рабочей площадке предусмотрен монтажный проем 14.

Рабочая площадка 12 высотной эстакады одновременно является основанием для буровой вышки и буровой лебедки. Кронблок

15 вышки находится над центром монтажного проема, свободный конец оснастки кронблока закреплен на барабане буровой лебедки 3.

К рабочей площадке эстакады снизу прикреплены четыре комплекта неподвижных блоков 16, к которым посредством канатных полиспастных систем 6 подвешена подвижная платформа 5. Последняя имеет монтажный проем 17, в который устанавливается съемная роторная рама 18 и ротор 19.

Подвижная платформа снабжена четырьмя опорными кронштейнами 20, предназначенными для установки платформы на основании стенда. На этих кронштейнах крепятся также натяжители 21 системы натяжения морского стояка. Дополнительно платформа имеет четыре кронштейна 22 для крепления натяжителей 23 системы натяжения направляющих канатов, места крепления другого испытываемого оборудования — обводных блоков 24 и 25 канатов систем натяжения, барабана 26 многоканального шланга, средства для управления этими системами и т. д. На подвижной платформе также монтируется испытываемое оборудование — отклонитель потока (дивертор) 27, к которому, в свою очередь, посредством углового компенсатора крепится морской стояк 28. Для перемещения платформы 5 предусмотрены обводные ролики 29, с помощью которых канаты 30 полиспастной системы 6 задействованы на буровые лебедки 7.

Железобетонная шахта 8 основания стенда в сечении имеет овальную форму. Металлический резервуар 9 имеет форму цилиндра и смонтирован в шахте со смещением †од из осей овала шахты совпадает

I5

G0 с осью резервуара. В свою очередь резервуар 9 расположен таким образом, что его ось смещена относительно оси буровой вышки на размер а (см. фиг. 2) . Резервуар снабжен смотровыми окнами и герметичными рабочими окнами 31 (см. фиг. 1).

Шахта оборудована системой подачи морской воды в резервуар самотеком и системой откачки с помощью насосной станции

32. Дно металлического резервуара оборудовано анкерными болтами для крепления основания 33 (см, фиг. 5) устьевого оборудования. Последнее снабжено стойками 34 направляющих канатов, а также опорой 35 и соответствующими трубопроводами 36 для подвода и отвода под давлением рабочей жидкости, имитирующей продукты проявления скважины. На опоре 35 крепятся сменные головки 37 с посадочными местами, аналогичными колонным головкам скважины, и отверстием б. Головки 37 предназначены для крепления испытываемых блоков превенторов 38 (см. фиг. 1) посредством их гидросоединителей 39.

Сменные головки 37 имеют сменные резьбовые пробки 40 для крепления к ним бурильной колонны.

У основания стенда шахта закрыта плитами перекрытия 41 с шахтным проемом.

Для перекрытия последнего предусмотрены раздвижные створки 42 с приводом от гидравлических цилиндров 43.

На основании стенда проложены рельсы

44 (см. фиг. 4) для тележки 11, продолжающиеся на технологическую и погрузочноразгрузочную площадки с рельсами 45 для козлового крана 10. На технологической площадке размещены система приготовления бурового раствора с блоком гидросмесителей 46 и промежуточными блоками, система подачи бурового раствора в устье скважины с буровым насосом 47, насосная станция 48 для имитации скважинного давления со средствами для подачи и отвода рабочей жидкости, компрессоры с блокомресивером 49 низкого давления, компрессор 50 с блоком ресивером высокого давления и т. п.

На технологической площадке смонтированы также насосно-аккумуляторный блок

51, насосно-аккумуляторный блок 52 дивертора, блок пневмоаккумуляторов 53, баллоны с азотом 54, штатные пульты управления 55 подводного устьевого оборудования.

Описанный стенд используется следующим образом.

Подача испытываемого оборудования и приспособлений для испытаний на рабочую площадку 12 высотной эстакады производится канатной пол испастной системой— буровой лебедкой 3 и кронблоком 15 буровой вышки 2. Эти грузы складируются на тележке 4, которая затем откатывается на консольный конец рабочей площадки 12.

744l07

Эти операции выполняются через монтажный проем 17 подвижной платформы 5 и монтажный проем 14 эстакады 1.

После этого производится монтаж испытываемого оборудования на подвижной платформе 5, которая в это время опорными кронштейнами 20 устанавливается на основании эстакады. На подвижной платформе монтируются натяжители 21 морского стояка, натяжители 23 направляющих канатов и другое оборудование.

Эти операции выполняются с помощью канатно-полиспастной системы буровой вышки и передвижных грузоподъемных средств.

Далее производится загрузка испытываемого оборудования (блоков превенторов секций морского стояка и т. д.) на дно резервуара 9 с помощью буровой лебедки

3, кронблока 15 и тележки 11, подвижная платформа при этом поднята в крайнее верхнее положение.

Включением в работу индивидуально каждой лебедки 7 канатно-полиспастной системы 6 по заданным законам приводится в движение подвижная платформа 5, которая начинает совершать сложные движения — поступательное перемещение вниз и вверх и покачивание в различных плоскостях. Этими действиями имитируется морская качка полупогружной буровой установки. Имитация смещения буровой установки относительно устья скважины дополнительно к этому осуществляется за счет смещения на размер а оси резервуара 9, а следовательно, и устья скважины относительно оси буровой вышки. При выполнении этих операций проверяется работоспособность шарового и телескопического компенсаторов морского стояка, системы натяжения морского стояка, системы натяжения направляющих канатов. С пультов управления подводным устьевым оборудованием проверяются средства дистанционного управления этими элементами, герметизация затрубного пространства бурильной колонны, дистанционная стыковка-расстыковка блока превенторов с устьем скважины и морского стояка с блоком превенторов, подача смазки в шаровой компенсатор, управление уплотнителями телескопического компенсатора и дивертора и ряд других узлов. При выполнении этих операций одновременно проверяется стыковка элементов, функционирование и работоспособность всей электрогидравлической системы дистанционного управления и контроля, которое осуществляется со штатных электрических пультов управления 55 и в ручном режиме — с органов управления насосно-аккумуляторных блоков 51 и 52. Визуальное наблюдение за поведением испытываемого подводного оборудования производится через смотровые окна в резервуаре 9, При высоком давлении, имитирующем скважинное давление продуктов проявления (выброса), поочередным закрытием каждого превентора снизу вверх проверяется герметичность плашечного узла превенторов, их надежность и работоспособность, а также герметичность стыков между превенторами и между блоком превенторов и устьем скважины. Наличие в затрубном простран10 стве бурового раствора позволяет проверить

его абразивное и прочее воздействие на трущиеся поверхности шарового и телескопического компенсаторов, а также на уплотнители телескопического компенсатора и ди15 вертора.

Аналогичным образом монтируются и проверяются другие типоразмеры блоков превенторов и морского стояка. После завершения испытаний морская вода с по20 мощью насосной станции 32 выкачивается из резервуара 9 и утилизируется.

Таким образом, стенд для испытаний подводного устьевого оборудования позволяет провести полный анализ работоспособности

25 подводного устьевого оборудования в целом и отдельных его узлов (блоков превенторов, морского стояка с дивертором, систем натяжения морского стояка и направляющих канатов, системы управления, барабана

30 многоканального шланга, лебедок и др), позволяет обойтись без многочисленных стендов для испытаний отдельных узлов и высвободить производственные площади от стендов, резко повысить надежность работ

35 комплекса подводного устьевого оборудования. Все это в конечном счете способствует эффективной и комплектной отработке, проверке и испытаниям впервые создаваемых в СССР средств для морского бурения нефтяных и газовых скважин как на стадии опытно-конструкторских работ, так и в процессе серийного производства.

Формула изобретения

45 1. Стенд для испытания подводного устьевого оборудования плавучих полупогружных буровых установок, включающий основание, высотную эстакаду с рабочей площадкой, установленную на ней буровую

50 вышку с кронблоком и буровой лебедкой, и размещенный под рабочей площадкой высотной эстакады резервуар с испытуемым устьевым оборудованием и устройствами для заполнения его морской водой и откач55 ки ее, отличающийся тем, что, с целью приближения условий испытания к реальным, он снабжен платформой с, монтажным проемом, соосным с кронблоком буровой вышки и размещенным на ней надвод60 ным оборудованием, причем платформа соединена с рабочей площадкой высотной эстакады канатной полиспастной системой, а испытуемое устьевое оборудование установлено по оси, смещенной относительно оси кронблока буровой вышки.

744107

2, Стенд по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен шахтой для размещения резервуара с морской водой, имеющей средства для создания скважипного давления и монтажные средства, выполненные в виде раздвижных створок, установленных в основании стенда на входе в шахту.

3. Стенд по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что платформа имеет опорные площадки, кронштейны для крепления оборудования и установки платформы на основание стенда и съемную роторную раму с дивертором, размещенную в монтажном проеме платформы.

4. Стенд по пп. 1 — 3, отл и ч а ю щи йся тем, что рабочая пло1цадка высотной эста5 кады имеет монтажный проем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. журнал СШЛ «Горное дело», том 120, 10 № 2, 1969, с. 119.

2. Журнал США «Мировая нефть», том

183, № 3, 1976 (прототип) .

744107

Составитель Н. Луценко

Техред В. Серякова

Редактор Д. Павлова

Корректор О. Иоанесян

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1009/12 Изд. № 349 Тираж 626 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5