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文档简介

ICS7518001E92备案号11801998SY中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T63261997石油钻机用井架承载能力检测评定方法THEMETHODOFMEASURINGANDEVALUATINGOFTHELOADINGCAPACITYONRIGDERRICKS19971231发布19980701实施中国石油天然气总公司发布SY/T63261997目次前言“”“,”“”“,“”“”一W1范围“”“”“”二12引用标准”“,“,“一13检测条件,”,”“”“”14检测项目”“一“”“”一,“25检测方法,”“,”“”“”二“26测试数据处理“,”,”,“”“”37评定方法一38检测评定报告“”“5SY/T63261997前言石油钻机用井架是石油装备的重要设备,目前国内各油田有各型井架千余部,大多数已在野外比较恶劣的条件下使用多年井架的各构件都东同程度地存在着变形、损伤和腐蚀等缺陷,有的还相当严重,直接影响并架原设计时的承载能力,给钻井作业带来了潜在的事故隐患为此特制定石油钻机用井架承载能力检测评定方法行业标准按本标准检测评定的井架,在遇到标准所规定的载荷作用时,应不会发生井架倒塌破坏事故本标准由全国石油钻采设备和工具标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位大庆石油学院、中国石油天然气总公司石油勘探开发科学研究院、大港油田有限责任公司和宝鸡石油机械厂本标准主要起草人周国强李学彤郭奕珊关晓晶陈荣振朱明会侯广平中华人民共和国石油天然气行业标准石油钻机用井架承载能力检测评定方法SY/T63261997THEMETHODOFMEASURINGANDEVALUATINGOFTHELOADINGCAPACITYONRIGDERRICKS1范围本标准规定了石油钻机用井架承载能力检测与评定的方法。本标准适用于石油钻机用井架在下列清况下的检测与评定A为井架的日常技术管理、维护与修理提供技术依据B为井架作业安全,确定井架安全承载能力提供技术依据C为井架使用分级、报废提供技术依据。2引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性GBJ1788钢结构设计规范GBJ13590高耸结构设计规范SY502591石油钻机用井架及底座SY/T532093JZ系列指重表SY/T54661997钻前工程技术条件SY/T5526一一92石油钻机的安装操作和维护SY/T560993石油钻机刑式与基本参数3检测条件31检测环境311应选择无雨、无雪天气进行检测。312检测时风速应小于8OM/S313检测时温度应为040C32检测井架321检侧井架按结构型式可分为塔形井架、前开口式井架和A形井架三种基本型式。322检测评定对象为已在油气田使用的现役并架。323检测井架的基本参数应符合SY/T5609的有关规定324检测井架的安装质量应符合SY/T5466和SY/T5526的有关规定。33测量仪器331测量仪器应具有足够的动态测量范围,即井架的测量参数应在测量仪器的动态测量范围内332测量仪器的等级不得低于B级中国石油夭然气总公司19971231批准19980701实施1SY/T63261997系统总误差分别为静态测量不超过士2,动态测量不超过士5。侧量前应对测试系统进行校准,测量后应复校。指重表应符合SY/T5320J3中第4章规定的技术要求。4检测项目41井架使用情况调查411对井架出厂日期、投产日期、钻井数量、累计进尺、平均井深、最大井深和最大钩载等使用情况进行调查412对井架事故、修复以及已更换的零部件、现存在的主要问题等情况进行调查。42井架外观检查井架外观检查项目应按SY/T5526中“井架和底座的外观检查报告”的要求进行43井架静载试验静载试验是测量井架承受静载的能力。44井架动载试验动载试验是测定井架承受动态载荷的能力。5检测方法51井架静载试验511试验条件应符合第3章的规定512测试点选择5121静应力测试点应根据井架结构受力分析,在均匀应力区应力集中区、弹性挠曲区等危险应力区内合理选定。5122测试构件应选择主要受力的构件、有损伤的构件和曾发生过破坏的构件5123根据不同的井架形式,测试断面应选择在井架大腿断面开口处、井架大腿断面突变处、井架大腿损伤处、井架二层台处和井架底座钻台处。5124一般情况下每部井架布置不少于三个测试断面,每个测试断面布置应变片不少于16片应变片在测试构件上应对称布置,每根构件应布置4片应变片。513试验工况应符合SY5025的有关规定514试验步骤5141连接、调试测量系统,使之达到使用规定的要求。5142根据井架类型和试验工况,确定应力的基准零位。515加载要求5151试验载荷为井架大钩悬挂钻具的载荷,且不得小于设计最大钩载的255152试验载荷值以指重表读数为准516每一工况试验次数不少于三次。517每次测试卸载后,测量仪器系统应恢复到空载状态下的读数。如果前后两次测得应变值相同条件下相对误差大于2时,则需查明其原因,并重新试验。518试验过程中如发现油漆起皱、焊缝开裂、屈曲、残余变形等异常现象,应中止试验并查明其原因。52井架动载试验521试验条件应符合第3章的规定。522测试点选择动载试验的测试点位置选择应按静载试验结果,选取动力效应较明显的部位。523试验工况2SY/T632619975231起升工况下井架动态试验。5232钻具提升、下降制动时井架动态试验524试验步骤5241连接、调试测量系统,使之达到使用规定的要求。5242按SY5025规定的各试验工况,记录全过程测试信号。5243必须在前一动作所引起的振动衰减消除后,再进行下一试验动作。5244测试前、后应对记录信号系统进行标定。525加载要求应符合515规定。526每一工况试验次数应符合5,1,6规定。527每次测试卸载后,测量仪器系统应恢复到空载状态下的读数,如果前后两次测得应变值相同条件下相对误差大于5时,则需查明其原因,并重新试验。528在试验过程中,当发现有518所列异常现象时,应中止试验并查明原因。6测试数据处理61反复测试的项目,在同一测试点上多次测量的数据应按数理统计方法处理,并根据适当的判据舍弃不合理的数据。62数据按61要求处理后,根据钩载一钡组试数据的对应关系在材料弹性范围内进行线性外推,并按线性外推方法推算井架设计最大钩载时各测点的计算数据7评定方法71井架载荷分析711恒载井架的恒载指长期作用在井架上的不变载荷,它包括井架本身的重量以及安放在井架上的各种设备和工具包括天车、游动系统和吊钳的重量井架恒载的确定NHQTQYQ/2P5P,2QY/ZNN讲架的但载,NQTTQ车的重量,NQY一游车大钩、钢丝绳的重量,NQ一一井架的重量,NPS工作绳恒定作用力,NZ讲架游动系统的有效绳数。恒载引起井架立柱的应力Q,NN/AAN恒载引起井架立柱的应力,N/MLN2A讲架立柱横截面积,MM2大钩载荷中中月式式73SY/T63261997作用在井架上的大钩载荷为可变载荷,检测时以指重表读数为准立根载荷立根载荷是在钻井过程中靠放在钻台上的立根自重对井架产生的水平作用力。P一全GLNCOTOPSA根自重对井架产生的水平作用力,NQ一一韦亏杆单位长度重量,N/ML一一I根长度,M。一存放的立根总数0一立根与钻台面倾角,可取086088“。飞J目1式7714工作绳可变作用力工作绳可变作用力指大钩载荷在快绳和死绳上所产生拉力的合力检测时已包括这两项作用力,故不需另行考虑。715风载风载为空气流动所形成的风压对井架结构的作用因检测时环境要求风速小于80M/S,故不考虑风载影响。72井架承载能力极限状态表达式721设计条件GBJ13590YOYGGGGK7QICQIQIK艺PCIYQICQIQIKRYR,左,K二式中YO一一井架结构重要性系数,对安全等级为一级、二级的结构可分别采用1110,YG一讲架恒载分项系数,一般情况可采用12物11场第一个可变载荷、其他第I个可变载荷的分项系数,一般情况可采用14GK湘载的标准值QIKM一个可变载荷的标准值,该可变载荷的效应大于其他任何第I个可变载荷的效应QIK一一州涂第一个可变载荷的标准值外,其他任何第I个可变载荷的标准值CGCQRCQI一一恒载、第一个可变载荷和其他任何第I个可变载荷的载荷效应系数空CJES州涂第一个可变载荷外,其他任何第I个可变载荷的组合值系数R一一A洁构构件的抗力函数YR一一R构构件抗力分项系数友一一材料性能的标准值AK一一诱件几何参数的标准值。722评定条件YOYCAHYQ161DF式中YO讲架结构重要性系数,井架为一级安全等级,取YO11YG一井架恒载分项系数,一般取YG12AH讲架恒载引起井架构件的应力,N/MMYQI第一个可变载荷的分项系数,即井架设计最大钩载下的分项系数一般取YQ一14ALMA一一第一个可变载荷下构件最大应力值,JI井架设计最大钩载时构件的最大应力值,N/MM45Y/T6326D997广一刁卜架构件材料强度设计值,N/MM273井架承载能力计算方法731根据井架的结构特征,井架承载能力由井架的构件强度、构件局部稳定和结构整体稳定决定732井架构件的强度应按照GBJ1788中511的规定进行733井架构件的局部稳定应按照GBJ1788中514的规定进行。734井架结构的整体大腿稳定应按照GBJ1788中第五章的有关规定进行735井架动力系数7351井架动载试验得到的动力系数是用以评定现役井架大钩短时作用最大允许使用的载荷值。7352根据GBJ1788中316的规定,在计算强度和稳定时,井架静载试验的静应变值应乘动力系数7353井架构件的动力系数可依据动载试验记录的动应变曲线进行分析整理而得,具体可按下式计算S1“一止于些,。S。一盖SSMI式中IP一一讲架动力系数SM。一一动载作用下该测点的最大应变值SMEAN一一沛目应的静载作用下该测点的最大应变值凡IN一一动载作用下该测点的最小应变值74井架综合评定方法741根据检测方法,井架评定主要分井架使用情况调查、井架外观检查、井架静载试验和井架动载试验等四个项目。742检测参数评定中采用以井架外观检查的井架变形、损伤、腐蚀、开裂等实测数据为主并架使用情况调查的井架使用年限、累计进尺、钻井数量等

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