Способ определения работы каната на плавучей полупогружной буровой установке Советский патент 1992 года по МПК E21B19/00 E21B7/12 

Изобретение 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. NJ 868054. кл. Е 21 В 19/00, № 36. 1981, включающий замер нагрузок на канат при проведении спуско- подьемных операций с бурильным инструментом и при бурении, замер перемещений каната и определение работы каната сложением всех произведений нагрузок на соответствующие им перемещения.

Недостатком способа является неприменимость для определения работы канатов системы натяжения райзера ППБУ

Наиболее близок к предлагаемому способ определения работа талевого каната на ППБУ поавт.св. №1654521.кл.Е21 В 19/00, 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 непри- менимсотьдля определения работы канатов

х|

4 СЛ 00

ON Јk

системы натяжения райзера ППБУ (нэтяжи- 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

W

1

2 Ц/-1+(сгдро+ « -(1)

где Т - продолжительность качки, с;

h, r - соответственно средние размах, м, и период, с, вертикальной качки ЛПБУ;

N - усилие в канате, т;

р о - угол наклона каната к оси райзера в спокойном состоянии моря;

I - расстояние от блока натяжителя до райзера, 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, 1 показана ППБУ 1, соединенная с подводным устьем 2 райзером 3. Рай- зер 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, Си- стема натяжения обеспечивает практическую неизменность усилия N в канате при вертикальной качке ППБУ 1.

Вертикальная качка ППБУ при штормовой обстановке сопровождается работой ка- натов-натяжителей. На фиг. 2 показаны перемещения каната 4 и блока 5 натяжителя, точнее - их положения в крайних точках вертикальной качки. За один период ючки ППБУ совершает два перемещения - вверх и вниз - величиной по h. Из фиг. 2 видно, что

h I (ctg (р- «g ро).

где р- угол наклона каната к оси райзера в 55 высшей точке вертикальной качки. Перемещение каната, т.е. изменение его длины на участке от соединения с райзером до блока.

1

sin (ро

) (3)

Если общая продолжительность качки Т, в ней укладывается Т/ т периодов. С учетом всего сказанного работа каната

W 2 NS

(4)

10

15

20

25

303540

4550

С учетом соотношений (2)-(3) из формулы (4) и следует (1).

Пример выполнения предлагаемого способа. ППБУ испытывает вертикальную качку при замеренных средних значениях: размаха 1,5 м; периода 9 с. Угол наклона каната-натяжителя к оси райзера в спокойном состоянии 15°, расстояние от блока натяжителя до райзера 2 м. Усилие в канате 18 т. Продолжительность качки 20 ч 20 3600 с. По формуле (1) работа, произведенная канатом системы натяжения, равна 420 т.км 0.42 тыс. т км.

Прибавив полученное значение работы каната к предыдущей и сравнив с предельной наработкой (30 тыс. т- км), судят о дальнейшей работоспособности каната или о необходимости его замены.

Формула изобретения

Способ определения работы каната на плавучей полупогружной буровой установке (ППБУ), включающий замер нагрузок на канат, замер величин перемещений каната, средних значений размаха и периода вертикальной качки ППБУ, определение наработки каната и сравнение ее величины с предельно допустимой, отличающийся тем, что, с целью расширения области использования в системе канатов натяжения райзера ППБУ, определяют угол наклона каната к оси райзера в спокойном состоянии, расстояние от блока катяжителя до райзера и продолжительность качки, а наработку каната определяют по зависимости:

W

2lNi(v-iYctg o + Ь -, J

Sin

4550

55

где Т -продолжительность качки;

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

N - усилие в канате, т;

( наклона каната к,оси райзера в спокойном состоянии моря, град;

I - расстояние от блока натяжителей до райзера. м.

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; г- средний 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

/0у У/У 7/s ss/ /7s s/s ss/

ФигЛ

Фиг2