Стенд для испытания подводного устьевого оборудования Советский патент 1980 года по МПК E21B7/12 E21B33/35 

На фиг. 1 изображен стенд, обилий вид; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - вид ио стрелке В на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение Г-Г иа фиг. 1.

Основу стенда для исиытаний иодводиого устьевого оборудоваиия составляют высотная эстакада 1, на которой смонтированы буровая вышка 2, буровая лебедка 3 и тележка 4.

Эстакада иесет иа себе подвижиую илатформу 5, которая приводится в действие посредством каиатных иолисиастиых систем 6 с лебедками 7. Осиование стенда включает шахту 8 с резервуаром 9 для морской воды, козловой кран 10 и тележку 11.

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

Рабочая плош,адка 12 высотной эстакады идиовремеиио является основанием для буровой вышки и буровой лебедки. Кроиблок 15 вышки иаходится иад центром моитажного проема, свободиый конец оснастки кронблока закреплен на барабане буровой лебедки 3.

К рабочей площадке эстакады снизу прикреплены четыре комплекта неподвижных блоков 16, к которым посредством канатиых полисиастных систем 6 подвещена подвижная платформа 5. Последияя имеет моитажный проем 17, в который устанавливается съемная роторная рама 18 и ротор 19.

Подвижиая платформа снабжена четырьмя опорными кроищтейнами 20, предназначенными для установки платформы иа основании стеида. На этих кронштейнах крепятся также иатяжители 21 системы натяжения морского стояка. Дополнительно платформа имеет четыре кронштейиа 22 для креиления иатяжителей 23 системы натяжения направляющих канатов, места крепления другого испытываемого оборудования - обводных блоков 24 и 25 каиатов систем иатяжеиия, 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 перемещеиия платформы 5 иредусмотреиы обводиые ролики 29, с иомощью которых канаты 30 полиспастиой системы 6 задействоваиы на буровые лебедки 7.

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

с осью резервуара. В свою очередь резервуар 9 расиоложеи таким образом, что его ось смещеиа относительно оси буровой вышки иа размер а (см. фиг. 2). Резервуар снабжен смотровыми окиами и герметичиыми рабочими окиами 31 (см. фиг. 1).

Шахта оборудоваиа системой подачи морской воды в резервуар самотеком и системой откачки с иомощью насосной станции 32. Дио металлического резервуара оборудовано анкериыми болтами для креплеиия основания 33 (см. фиг. 5) устьевого оборудоваиия. Последнее сиабжено стойками 34 иаправляющих каиатов, а также опорой 35 и соответствующими трубопроводами 36 для иодвода и отвода иод давлением рабочей жидкости, имитирующей иродукты проявления скважииы. На опоре 35 крепятся сменные головки 37 с посадочными местами, аиалогичными колоиным головкам скважины, и отверстием б. Головки 37 предназначены для креплеиия испытываемых блоков превеиторов 38 (см. фиг. 1) посредством их гидросоединителей 39.

Смеииые головки 37 имеют сменные резьбовые иробки 40 для креплеиия к иим бурильной колоииы.

У основания стенда шахта закрыта плитами перекрытия 41 с шахтиым проемом. Для перекрытия последиего предусмотреиы раздвижиые створки 42 с приводом от гидравлических цилиндров 43.

На осиоваиии стеида проложены рельсы 44 (см. фиг. 4) для тележки И, продолжающиеся на технологическую и погрузочноразгрузочную площадки с рельсами 45 для козлового крана 10. На технологической площадке размещены система ириготовлеиия 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 скважииного давления со средствами для подачи и отвода рабочей жидкости, комирессоры 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, баллоиы 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 каиатной полиспастиой системой - буровой лебедкой 3 и кроиблоком 15 буровой вышки 2. Эти грузы складируются иа тележке 4, которая затем откатывается иа консольный конец рабочей площадки 12.

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

После этого пронзводится 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 И, подвижная платформа прн 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 нлоскостях. 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 вынолнении 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 осушествляется 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 пространстве бурового раствора позволяет проверить его абразивное и прочее воздействие на трушиеся поверхности шарового и телескопического компенсаторов, а также на з плотннтели телескопического компенсатора и днвертора.

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

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

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

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

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 стадни опытно-конструкторских работ, так и в процессе серийного производства.

Формула изобретения

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

вышку с кронблоком и буровой лебедкой, и размещенный нод рабочей площадкой высотной эстакады резервуар с испытуемым устьевым оборудованием и устройствами для заполнения его морской водой и откачки ее, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью приближения условий испытания к реальным, он снабжен платформой с, монтажным проемом, соосным с кронблоком буровой вышки и размещенным на ней надводным 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.

7

2.Стенд по п. I, отличающийся тем, что он снабжен шахтой для размещения резервуара с морской водой, нмеющей средства для создания сквал инпого давления н монтажные средства, вынолненные в виде раздвижных створок, установленных в основании стенда на входе в шахту.

3.Стенд по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю ш, и и с я тем, что платформа имеет опорные плош,адки, кронштейны для крепления оборудования и установки платформы на основание стенда п съемную роторную раму с дивертором, размещенную в монтажном проеме платформы.

4. Стенд по пп. 1-3, отличающийся тем, что рабочая площадка высотной эстакады имеет монтажный проем.

Источники информации, прииятые во внимание при экспертизе

1.Журнал США «Горное дело, том 120, № 2, 1969, с. 119.

2.Журнал США «Мировая нефть, том 183, №3, 1976 (прототпп).

Ри.1

Вид8

54

Л