Развитие научных основ оценки влияния нагруженности на довговичничнисть подвижных элементов скважинного о часть 5

27 Июл 2016  |  Автор:

Практическое значение полученных результатов.

Результаты исследований, изложенные в работе, могут быть использованы на предприятиях нефтегазовой отрасли. Их практическое значение состоит в:

  • разработке усовершенствованного средства измерения нагрузок в верхней части штанговых колонны, который позволяет выделять высокочастотные циклы нагрузок и проводить непосредственная запись результатов измерений для их компьютерной обработки ( патент Украины № 21964);

  • оценке параметров кинетических кривых усталости насосных штанг с различным повреждением (0, 4, 8 лет эксплуатации), которые могут использоваться при расчетах долговечности и остаточного ресурса колонны насосных штанг;

  • оценке усилий гидравлического сопротивления каротажных устройств и геофизического кабеля в зависимости от скорости подъема;

  • разработке усовершенствованного средства оценивания погрузки геофизического кабеля при каротажных работ, который позволяет проводить интегральную оценку нагруженности кабеля;

  • совершенствовании трехпараметрической кривой усталости на основе предложенного уравнения ее правой ветви.
    дизельное топливо — как хранить в пластиковых емкостях специализированных
    Разработанная чотирипараметрична кривая позволяет учитывать накопленное коррозионно-усталостное повреждение деталей в области напряжений, ниже предел выносливости.

Проведенные в работе теоретические и экспериментальные исследования использованы при разработке руководящих документов: Инструкция по расчету и выбору колонны насосных штанг «, внедренная в ГПУ Полтавагаздобыча», Надвирнянском и Черниговском НГДУ ОАО «Укрнафта»; Инструкция по обеспечению надежности бурильной колонны на искривленных участках скважины при комбинированном способе бурения «, внедренная в ГАО» Черноморнефтегаз «.

Разработанный средство измерения нагрузок в верхней части штанговых колонны внедрены в НГДУ» Надвирнанафтогаз «ОАО» Укрнафта ", а также в учебном процессе на кафедре нефтегазового оборудования ИФНТУНГ по дисциплине «Машины и оборудование для добычи нефти и газа».

Разработанный средство интегральной оценки нагрузки геофизического кабеля применяется в Ивано-Франковской экспедиции по геофизическим исследованиям в скважинах. < / p>

Положения, выносимые на защиту.

В защиту выносятся методы:

  • суммирования усталостных повреждений при широкополосном погрузке;

    < li>

    схематизации случайного процесса погрузки для оценки влияния погрузки на долговечность;

  • учета напряжений с высоким уровнем асимметрии цикла и напряжений с амплитудами низкого уровня при оценке долговечности;

  • расчетно-экспериментальной оценки нагруженности и остаточного ресурса РЕСО по результатам исследований натурных образцов с разной степенью накопленного коррозионно-усталостного повреждения;

  • расчетно-экспериментальной оценки нагруженности деталей с помощью индикаторов нагрузки;

а также усовершенствованные методики проведения и обработки результатов экспериментальных исследований по оценке параметров кинетических кривых усталости РЕСО с учетом коррозионного фактора.

Личный вклад соискателя.

Из научных работ, опубликованных в соавторстве, на защиту вынесены их основные части, разработанные лично диссертантом. В частности, [1] — разработка и обоснование метода вложенных циклов; [2] — оценка влияния низких напряжений на накопленное повреждение материала бурильных труб; [3] — разработка блока нагрузки, оценка результатов; [4] — разработка метода оценки остаточного ресурса длинномерных объектов по результатам исследований моделей- «вырезок»; [5] — разработка метода суммирования усталостного повреждения при случайном погрузке; [6], [22] — разработка принципиальной схемы определения положения бурильной колонны; [7] — разработка методики оценки долговечности и остаточного ресурса длинномерных объектов; [8] — разработка программного обеспечения для расчета долговечности с учетом снижения предела выносливости; [9], [27] — разработка усовершенствованной методики учета асимметрии цикла при расчетах на долговечность; [10], [31] — разработка программного обеспечения для анализа результатов измерения натяжения геофизического кабеля; [11] — проведение экспериментальных исследований и анализ результатов; [12] — разработка метода оценки остаточного ресурса насосных штанг по кинетическим кривым усталости; [13] — разработка методики экспериментального определения силы гидравлического сопротивления движению геофизического кабеля и каротажного устройства; [14] — анализ результатов тарирования усовершенствованного динамограф; [15], [34] — оценка влияния нагруженности на долговечность насосных штанг; [16] — разработка методики прогнозирования остаточного ресурса по кинетическим кривым усталости; [17] — анализ отказов колонны насосных штанг по относительному глубиной; [18] — разработка уравнения нижней ветви кривой коррозионной усталости; [28] — разработка усовершенствованной методики учета низкоамплитудной циклов напряжений при расчетах на долговечность; [30] — обоснование целесообразности использования метода вложенных циклов для расчетов долговечности при случайном погрузке; [32] — обоснование метода суммирования усталостных повреждений при многочастотном случайном погрузке; [33] — разработка программного обеспечения для оценки параметров динамограмы при использовании усовершенствованного динамограф.

Методики, аналитические и эмпирические зависимости, программы для выполнения расчетов на ПК и полученные результаты, выносимые на защиту, принадлежат лично автору. Все изобретения, сделанные в ходе выполнения работы, является результатом коллективного творчества.

Апробация результатов диссертации. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на: 6, 7 Международных симпозиумах украинских инженеров-механиков (г... Львов, 2003, 2005); Международных научных конференциях (г... Бая-Маре, Румыния, 2003, 2004, 2006); II Международной научно-технической конференции «Проблемы динамики и прочности в газотурбостроения» (г... Киев, 2004); Международных научно-технических конференциях Интегрированные компьютерные технологии в машиностроении "(г... Харьков, 2003, 2005); 8 Международной научно-практической конференции Нефть и газ Украины «(Судак, 2004), 2 Международном симпозиуме» Hydrocarbons Международной научно-практической конференции к 40-летию ИФНТУНГ (г... Ивано-Франковск, 2007).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 34 работы, из которых 21 статья в профессиональных изданиях Украины, 4 — патенты Украины, девятое сборниках трудов и тезисов международных конференций.

Структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованных источников, содержит 277 наименований на 26 страницах и 4 приложений на 73 страницах. Работа содержит 112 рисунков (9 — на отдельных страницах) и 23 таблицы (4 — на отдельных страницах). Общий объем диссертации — 378 страниц, из них основного текста 265 страниц.

основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель работы, задачи и методы исследований, научная новизна, практическая значимость полученных результатов, а также перечень мест апробации работы.

В первом разделе исследовано современное состояние проблемы оценки нагруженности и долговечности подвижных элементов скважинного оборудования (РЕСО).

Проведен анализ аварийности бурильных колонн, колонн насосных штанг, геофизических кабелей. Анализ показывает, что доминантными и наиболее опасными их отказами является разрушение через коррозионно-усталостные повреждения. В первую очередь, это связано с нагрузкой РЕСО, которая характеризуется большой сложностью как по их длине, так и во времени.

В частности, напряжения, возникающие в бурильных колоннах (БК) в процессе эксплуатации, в значительной степени случайными функциями времени. Спецификой процесса погрузки БК четко выраженный блочный характер. Так, можно выделить следующие режимы работы БК: спуск, непосредственно бурение, поднятия. Особым режимом также ремонтно-восстановительные работы, связанные со значительными перегрузками БК. С точки зрения аварийности БК действие переменных напряжений и, как следствие, развитие усталостных процессов, имеет особую опасность. Процесс накопления усталостных повреждений, в отличие от износа, не поддается визуальному контролю. При определенных условиях период критическому подрастания трещины может быть меньше, чем принятый период дефектоскопии бурового инструмента. Характерной особенностью отказов такого типа является то, что они вузьколокализований характер, происходят внезапно, даже во время спуско-подъемных работ.

Процесс погрузки колонны насосных штанг (КНШ), в отличие от погрузки БК, отличается значительно большей однородностью, особенно при работе в малодебитных скважинах, характерных для Украины. Но структура процесса чрезвычайно сложна. На основную детерминированную составляющую веса колонны штанг с весом и без веса смеси в колонне насосно-компрессорных труб накладывается вибрационная, практически случайно, составляющая с большим разбросом значений как амплитуд, так и частот. Как известно, скважины Украине характеризуются значительной искривленность в нижней части. Поэтому еще следует обратить внимание на значительное влияние локальных циклических напряжений изгиба на искривленных участках, которые являются основной причиной коррозионно-усталостного разрушения КНШ в нижней, менее напряженной осевыми силами растяжения части.

Отзывов нет | Нам важно ваше мнение!

К сожалению, отзывы пока закрыты.