Наведено результати теоретико-експериментальних досліджень застосування елементів конструкцій з композиційних матеріалів у нафтогазовій промисловості. Розглянуто питання розробки методик раціонального конструювання нових варіантів з'єднань і технічних рішень щодо технології виготовлення й експлуатації нафтового сортаменту з полімерних композиційних матеріалів. Описано математичні моделі та висвітлено ефективні методи розрахунку напружено-деформованого стану й оцінки роботоздатності насосних штанг, труб і конструктивних з'єднань елементів обладнання.

Приведены результаты теоретико-экспериментальных исследований по применению элементов конструкций из композиционных материалов в нефтегазовой промышленности. Рассмотрены вопросы разработки методик рационального конструирования новых вариантов соединений и технических решений по технологии изготовления и эксплуатации нефтяного сортамента из полимерных композиционных материалов. Описаны математические модели и освещены эффективные методы расчёта напряженно-деформированного состояния и оценки трудоспособности насосных штанг, труб и конструктивных соединений элементов оборудования.

Рассмотрена методика для определения остаточного ресурса нефтегазопромышленных трубопроводов, которые подвергаются коррозионно-эрозионному воздействию, у которых максимальный износ стенки не более чем в три раза превышает среднее для всего трубопровода значение.

Рассмотрено моделирование вибраций вибросит с помощью метода конечных элементов, которые подлежат износу и выходу из строя при очистке растворов в процессе бурения скважин. Определены частоты и формы собственных колебаний традиционного вибросита и вибросита с гофрированной сеткой.

Проведено діагностичні обстеження на трьох свердловинах НГВУ "Долинанафтогаз", обладнаних верстатом-гойдалкою UP-12T (редуктор R-55 після ремонту та після 8 років експлуатації), а також із верстатом-гойдалкою СК-8 (редуктор Ц2НШ-750Б після 8 років експлуатації). Редуктор R-55 мав евольвентне зачеплення, а редуктор Ц2НШ-750Б - зачеплення Новікова (ОСТ 26-02-1200-75 та ТУ 26-16-5-76). Аналіз вібраційних характеристик редукторів різних типів засвідчив, що загальний рівень вібрації для редуктора із зачепленням Новікова в даному випадку є істотно меншим, що свідчить про його високу експлуатаційну надійність. Підвищення достовірності діагностики редукторів верстатів-гойдалок можна досягти шляхом обліку, у процесі спектрального аналізу, внеску власних коливань всіх елементів конструкції СШНУ й особливостей її роботи, які викликають нестаціонарність вібросигналу протягом періоду відкачування.

Розглянуто методику для визначення оптимальної товщини бандажів та залишкового ресурсу нафтогазопромислових трубопроводів, підсилених бандажем.

Проведено аналіз конструкцій обертачів насосних штанг безперервної дії, які застосовуються на промислових свердловинах, обладнаних штанговими насосними установками видобування нафти.

Проаналізовано характерні поломки насосних штанг за результатами даних, одержаних на промислових свердловинах, обладнаних штанговими насосними установками добутку нафти.

Проаналізовано способи підвищення ресурсу муфтового різьбового з'єднання насосних штанг. Розглянуто способи зменшення нерівномірності навантаження у різьбі. Аналіз виконано за допомогою моделювання напружено-деформованого стану з'єднання з використанням методу скінченних елементів. Запропоновано найбільш раціональні шляхи підвищення ресурсу з'єднання.

Зазначено, що у процесі видобування нафти штанговими свердловинними насосами насосні штанги часто обриваються, що наносить значну шкоду нафтовидобувним підприємствам. Увагу акцентовано на дослідженні втомних характеристик склопластикових та зміцнених склопластиковою ізоляцією сталевих насосних штанг у разі асиметричного навантаження. Одержані результати дозволяють оцінювати величини напружень та довговічність стрижнів з полімерних композитів (склопластика, базальтопластика тощо) та зміцнених насосних штанг металізацією і нанесенням склопластикового бандажа чи ізоляції за умов свердловини.

Розглянуто експериментальну методику для визначення стану композитного бандажа нафтогазопромислових трубопроводів, які піддаються дії внутрішнього тиску та згинального зусилля.

Зазначено, що процес нарізання різьб на обсадних трубах повинен забезпечувати відповідну точність власне різьби і бути достатньо продуктивним задля економічної його доцільності. Ці два аспекти значною мірою залежать від різьбонарізних інструментів, зокрема різьбових різців. Точність різьби функціонально залежить від профілю різальної кромки різця, а сам профіль - від значень геометричних параметрів як самої різьби, так і інструмента. Розрахунок профілю запропоновано проводити в середовищі спеціально розробленої прикладної програми, побудованої на основі новоствореного класу на алгоритмічній мові Делфі.

Розглянуто можливості об'єднання систем автоматизованого проектування CAD та скінченно-елементного аналізу FEA для проектування і оптимізації різьбових з'єднань нафтогазового обладнання. Наведено приклади розрахунків різних конструкцій муфтового різьбового з'єднання насосних штанг, замкового різьбового з'єднання бурильних труб, муфтового різьбового з'єднання гладких труб НКТ.

Розглянуто метод зміцнення насосних штанг склотканинною стрічкою. Метою методу є підвищення ресурсу штанг та зниження парафіноутворення. Запропоновано опис пристрою для зміцнення. Виконано аналіз методу зміцнення і вказано основні його переваги.

Зазначено, що однією з проблем нафтовидобування є відкладення на свердловинному нафтовому обладнанні важких органічних сполук, головним чином асфальтенів, парафіну і смол. Запропоновано класифікацію скребків для боротьби з відкладеннями. Описано конструкцію нового скребка для розміщення на тілі насосної штанги.

Представлено скінченно-елементну модель поширення ультразвукового сигналу в пластині із тріщиною, виконану за допомогою пакета програмного забезпечення Ansys. Представлену модель доповнено математичним апаратом використання скінченних елементів. Для більш повного врахування фізичних явищ, що відбуваються під час взаємодії навантаження на пластину із тріщиною, проведено модальний її аналіз. Проаналізовано найбільш відповідні теорії, які можуть описувати термоакустичний ефект в околі тріщини.

Проведено моделювання різних конструкцій різьб насосних штанг з метою визначення більш рівномірного розподілу напружень, які виникають в з'єднанні, що відіграє значну роль у забезпеченні працездатності і надійності різьбового з'єднання.

Описано методику визначення моментів згвинчування різьб насосних штанг з врахуванням впливу масштабного фактору і величини межі плинності сталі, надано рекомендації застосування механізованих ключів, які забезпечують затягнення різьбового з'єднання насосних штанг з контрольованим моментом згвинчування та рекомендації щодо розробки тарувальних графіків для окремих моделей механізованих штангових ключів.

Індекс рубрикатора НБУВ: И361.3-5

Рубрики:

Глибинонасосна експлуатація нафтових свердловин

Шифр НБУВ: Ж24005 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Запропоновано метод підвищення стійкості вибійних фрезерів шляхом використання для армування твердосплавних пластин інших розмірів та конфігурації, зміни схеми армування та підвищеня механічної міцності металозв'язки. Останнє досягається включенням спіралеподібних сталевих зміцнювальних елементів, розміщених в радіальному і тангенційному напрямках в торцьовому об'ємі фрезера. Введення таких каркасів знижує ступінь деформації металозв'язки під дією інтенсивних розподілених ударних навантажень і водночас зберігає її пластичність за локальної дії гострокутних частинок вибою та шламу. Тим самим знижується рівень пошкоджень твердосплавних різальних елементів і зростає загальна стійкість інструменту на вибої. Запропоновано заготовки фрезерів великих діаметрів виготовляти литвом, що економить якісну конструкційну сталь.

Запропоновано стенд для випробовування редукторів у двох варіантах, де випробовуються два редуктори одночасно. Конструкція стенду проектується залежно від кількості однотипових редукторів, від об'єму ремонту редукторів на одному ремонтному підприємстві. Зібране після ремонту нафтопромислове обладнання повинно відповідати технічним вимогам. Якість ремонту визначено за даними фактичних експлуатаційних характеристик машини та чіткості взаємодії окремих вузлів та агрегатів.