Способ определения работы талевого каната Советский патент 1991 года по МПК E21B19/00 

Изобретение относится к технике бурения скважин с плавсредств и может быть использовано для определения наработки каната.

Целью изобретения является повышение точности.

Способ включает замер нагрузок на талевой канат при проведении СПО с бурильным инструментом и при бурении, замер перемещений каната и определение работы каната суммированием всех произведений нагрузок на соответствующие им перемещения. Кроме того, осуществляют замеры средних величин размаха и периода вертикальной качки полупогружной плавучей буровой установки (ППБУ), средних времен спуска-подъема бурильной свечи и талевого блока, времени бурения, весов бурильного инструмента и талевого блока (включая вес компенсатора вертикальных

перемещений бурильного инструмента), и производят расчет наработки талевого каната при СПО и бурении соответственно по формулам

Wcno,2Lj-2(l+ha±«JQ0 + (М))

(a+Q), (2)

где h,r - соответственно средние величины размаха, м, и периода, с, вертикальной качки ППБУ,

ti, t2 - соответственно средние времена спуска-подъема бурильной свечи и талевого блока, с:

0

ел

ел го

I - длина бурильной свечи, м;

Qo - вес талевого блока, включая вес компенсатора вертикальных перемещений бурильного инструмента, м;

Q - вес бурильного инструмента, т;

L - глубина спуска бурильного инструмента, м;

Т - время бурения, с.

Сущность способа заключается в том, что спуск бурильного инструмента в скважину состоит из N-кратного проведения цикла спуск очередной свечи - подъем талевого блока - подача и наворачивание следующей свечи. Вес на крюке при к-м выполнении этого цикла (спуске к-й свечи) равен

Qk Q,

k 1,N

(i)

За один период качки перемещение ППБУ, а значит и каната равно 2h, всего же во времени спуска свечи укладывается ti/r таких периодов. После спуска свечи производится работа по подъему талевого блока. Поэтому работа каната при спуске k-й свечи соответствует

Wk - (I + 2h )Qk +(l + 2h Ц )Q0 (4)

Работа каната при спуске бурильного инструмента на глубину L равна

W

Wk,

k 1

(5)

откуда с учетом (3) и (4) и соотношений N L/I и N 1

следует формула (1). Коэффициент 2 добавлен для учета работы при подъеме. При этом вместо времени спуска свечи необходимо понимать среднее арифметическое времени спуска свечи и времени ее подъема. Аналогично, вместо времени подъема талевого блока поднимается среднее время подъема и спуска.

Далее, за время бурения Т, проводимое для небольших значений качки без задействования компенсатора вертикальных перемещений, бурильного инструмента, ППБУ (и

канат) совершают - периодов перемещений. Изменение веса бурильного инструмента при механическом бурении и наращивании можно не учитывать. Из этих соображений и следует формула (2),

Способ осуществляют следующим образом,

При замеренных средних значениях h 0,5 м; г 9 с производят спуск бурильного

инструмента на глубину L 3000 м. Вес талевого блока с компенсатором Q 50 т, вес бурильного инструмента Q 90 т. Среднее время спуска бурильной свечи равно 30 с. ее подъема 50 с, так что среднее время спускаподъема ti 40 с. Аналогично, среднее время спуска-подъема талевого блока t2 20 с. По фомуле (1) Wcno 956 т км 0,96 тыс.т -км.

За время бурения Т 20 ч 20 3600 с по формуле (2) WB 1120т- км 1.12 тыс.т- км.

Прибавив полученное значение суммарной работы талевого каната при этом добавлении 2,08 тыс.т-км к предыдущей наработке каната и сравнив с предельной наработкой (15-30 тыс.т-км), судят о дальнейшей работоспособности каната или о необходимости его замены.

Формула изобретения

Способ определения роботы талевого

каната, включающий замер нагрузок на канат при проведении спуско-подъемных операций с бурильным инструментом и при бурении, замер перемещений каната,

определение наработки суммированием всех произведений нагрузок на соответствующие им перемещения и сравнение ее величины с предельно допустимой, отличающийся тем, что, с целью повышения

точности при работе на плавучих полупогружных буровых установках и буровых судах, испытывающих вертикальную качку, замеряют средние величины размаха и периода вертикальной качки, средние времена спуска-подъема бурильной свечи и талевого блока, время бурения, массу бурильного инструмента и талевого блока с компенсатором вертикальных перемещений, наработку при спуско-подъемных операциях определяют по формуле

Wcno.(i+b l±SJQ0 + +

где h, г- соответственно средние величины размаха, м. и периода, с, вертикальной кач- ки плавсредства;

ti, ta - соответственно средние времена спуска-подъема бурильной свечи и талевого блока, с;

I - длина бурильной свечи, м;

5 16545216

Qo масса талевого блока, включая мае-Т - время бурения, с.

су компенсатора вертикальных перемечде-а наработку при бурении - по формуле ний бурильного инструмента, т,

Q - масса бурильного инструмента, т, Т ,/-, , .,.

L - глубина спуска бурильного инстру-5 г мента, м;

Изобретение относится к технике бурения скважин Цель изобретения - повышение точности при работе на плавучих судах, испытывающих вертикальную качку Заме ряют нагрузки на канат при проведении операций спуска-подъема с бурильным инструментом и при бурении. Замеряют перемещение каната Наработку определяют суммированием всех произведений нагрузок на соответствующие им перемещения и сравнивают ее величину с предельно допустимой Замеряют средние величины размаха и периода вертикальной качки. А также замеряют времена спуска-подъема бурильных свечей и талевого блока, время бурения, веса бурильного инструмента и талевого блока с компенсатором вертикальных перемещений. Затем определяют наработку при операциях спуска-подъема по математической формуле, приведенной в описании. fe