一种钻井系统大钩的试验方法与流程

1.本发明属于海上钻井设备测试技术领域，具体涉及一种钻井系统大钩的试验方法。


背景技术：

2.常见的钻井系统一般集合在海洋平台上，通过平台作业钻采原油，由于钻井平台仅适合于浅水区域，深远海只能采用半潜式平台或钻井船，现在全球的海洋强国都在研制钻井船，将钻井系统、勘探系统等复杂系统均集成在船舶上，通过船舶特有的性能，将各集成系统较好的使用。
3.现有的海上钻井采用钻井平台，钻井机系统安装在悬臂梁上，悬臂梁可以滑移至尾部舷外，通过挂重物或水袋等方式来验证钻井系统大钩的负载。然而钻井船的井架固定在船舶中部，船体中部区域设计有通海的月池，受月池的空间大小，井架的空间大小限制，钻井系统内大钩的负载没有空间悬挂，无法完成大钩的负载试验，井架安装调试完成后无法确定大钩的负载是否能达到设计要求，因而需要设计一种针对钻井船钻井系统大钩的试验方法。


技术实现要素：

4.为了解决上述现有技术存在的问题，本技术提出一种钻井系统大钩的试验方法，包括以下步骤：
5.在月池内壁设置吊点眼板；
6.确认具备试验条件；
7.连接大钩和吊点眼板；
8.通过操作钻井系统使大钩处于不同的负载；
9.对钻井系统及大钩在不同负载下的相关指标进行试验；
10.通过操作钻井系统解除大钩的负载并结束试验。
11.进一步的，在月池内壁设置吊点眼板包括：
12.根据负载进行有限元计算获取吊点眼板的参数；
13.将吊点眼板与月池内壁进行焊接。
14.进一步的，所述吊点眼板的参数包括：吊点眼板的尺寸、板厚以及材质。
15.进一步的，确认具备试验条件包括：
16.首先检查钻井船，确认大钩及相关设备工作正常；
17.然后按照预先设计的负载试验工况调整钻井船的装载水。
18.进一步的，连接大钩和吊点眼板包括：
19.在合金钢卸扣的两端分别连接一个无接头钢丝绳；
20.将其中一个无接头钢丝绳挂在大钩上；
21.在另一个无接头钢丝绳上设置连接件；
22.将连接件与吊点眼板进行连接。
23.进一步的，所述连接件为通过卸扣与无接头钢丝绳连接的滑车，将连接件与吊点眼板进行连接包括：
24.在滑车的滑轮上挂上一根钢丝绳，
25.然后将钢丝绳的两端通过卸扣连接于所述吊点眼板上。
26.进一步的，通过操作钻井系统使大钩处于不同的负载包括：
27.设置若干负载观察点；
28.操作钻井系统使拉力计上的负载读数逐渐增加；
29.当拉力计上读数达到负载观察点时钻井系统在该位置保持静止；
30.观察钻井系统承重结构在负载观察点所示负载下的受力情况。
31.进一步的，观察钻井系统承重结构在负载观察点所示负载下的受力情况还包括：
32.钻井系统承重结构达到负载最大的负载观察点时；
33.静止保持一段时间；
34.检查承重结构各组件的受力情况。
35.进一步的，观察承重结构的受力情况包括：
36.观察承重结构的各组件是否有裂纹；
37.观察承重结构连接的钢丝绳是否有断股。
38.进一步的，通过操作钻井系统解除大钩的负载并结束试验包括：
39.承重结构的受力情况无缺陷；
40.缓慢下放大钩直至钢丝绳处于完全松弛状态，但不拆除；
41.测量人员读取钻井系统各个位置的变形值；
42.核对完成后拆除工装；
43.试验结束。
44.本发明提出的钻井系统大钩的试验方法，与现有技术相比，其有益效果在于：
45.本发明试验方法简单，工装结构简易，操作性强；解决了钻井系统井架内空间狭小，大钩载荷大的问题，可推广至现有型号的钻井船上。
附图说明
46.图1为本发明吊点眼板在月池内的位置示意图(俯视视角)，
47.图2为本发明的工作状态示意图，
48.图3为本发明大钩与吊点眼板之间连接结构的示意图。
具体实施方式
49.为使本领域技术人员能够更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。
50.本技术提出的钻井系统大钩的试验方法，具体包括以下步骤：
51.步骤一：制作吊点眼板
52.吊点眼板的具体形式可以参考gb/t7029-1986，但是由于钻井系统大钩负载很大，眼板的具体尺寸需要根据负载进行有限元计算，通过计算来确定眼板外形尺寸和使用板
厚、材质等。
53.步骤二：焊接吊点眼板
54.参照图1，在月池的四个竖直壁上各设置一个吊点眼板，四个吊点眼板相对于月池的中心轴对称布置。由于钻井系统大钩负载大，吊点眼板与船体结构月池的连接采用焊接形式，采用焊接形式能将眼板结构与月池结构融为一体，方便月池结构针对吊点眼板设计结构加强，保证吊点眼板焊接处的结构能承受相应的负载。
55.焊接参数如图2所示：采用双面对接焊；焊缝为k形焊缝；单侧坡口的角度为45
°
；坡口间隙为0-2mm；两侧坡口之间无钝边(即单边坡口的深度为吊点眼板厚度的
21
)。
56.步骤三：确认具备试验条件
57.按照预先设计的负载试验工况调整船舶的压载水，将钻井船达到设计的负荷试验工况吃水，并且保证钻井船处于前后左右平衡的状态。
58.步骤四：将大钩与吊点眼板连接
59.参照图2，根据具体工作要求，选取其中两个正向相对的吊点眼板作为与大钩的连接点(图示选取的是左右两个吊点眼板)。钻井系统的大钩与吊机吊钩类似，大钩与吊点眼板的连接采用五金件(无接头钢丝绳、合金钢卸扣、无接头钢丝绳、滑车、卸扣、钢丝绳、卸扣)，连接均为可拆式，无需动火作业。
60.五金件的具体连接方式如图3所示：
61.在合金钢卸扣的两端分别连接一个无接头钢丝绳；
62.将其中一个无接头钢丝绳挂在大钩上；
63.在另一个无接头钢丝绳上通过两个卸扣设置两个滑车；
64.在两个滑车的滑轮上各挂上一根钢丝绳，
65.钢丝绳的两端通过卸扣连接于吊点眼板上。
66.通过滑车配合无接头钢丝绳，实现双重动滑轮结构的连接方式，使得无接头钢丝绳只承担大钩负载的二分之一，而与吊点眼板连接的钢丝绳只承担大钩负载的四分之一，保证大钩与吊点眼板连接的稳定性。
67.步骤五：进行大钩试验
68.通过慢慢操作钻井系统，使拉力计上的负载(负载显示在钻井系统中司钻房的张紧力显示器上)慢慢增加，设置负载观察点，如20％、50％、80％和100％；
69.当负载达到相应观察点后，停止检查各个部位的受力情况，如结构是否有裂纹、钢丝绳是否有断股等，检查无缺陷后继续试验；
70.当负载达到100％后，通过主绞车的刹车静止保持10分钟，检查各个部位的受力情况，
71.确认满负载无缺陷后，缓慢下放大钩，最终钢丝绳处于完全松弛状态，但不拆除，测量人员读取各个位置的变形值；
72.核对没问题后拆除工装，试验结束。
73.综上，仅为本发明之较佳实施例，不以此限定本发明的保护范围，凡依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆为本发明专利涵盖的范围之内。