WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Pages:   || 2 |

«ДИНАМИЧЕСКИЕ КОМПОНОВКИ ДЛЯ БУРЕНИЯ ЗАБОЙНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ ...»

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

ЛЯГОВ АЛЕКСАНДР ВАСИЛЬЕВИЧ

ДИНАМИЧЕСКИЕ КОМПОНОВКИ ДЛЯ БУРЕНИЯ

ЗАБОЙНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ

Специальность 05.02.13 – “Машины, агрегаты и процессы”

(Нефтегазовая отрасль)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

УФА – 2005 2

Работа выполнена на кафедре “Нефтегазопромысловое оборудование” Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Научный консультант доктор технических наук, профессор Ишемгужин Евгений Измайлович.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Спивак Александр Иванович;

доктор технических наук, профессор Юртаев Виктор Григорьевич;

доктор технических наук, старший научный сотрудник Янтурин Альфред Шамсунович.

Ведущая организация ООО «Буровая компания “Евразия”».

Защита состоится 3 июня 2005 года в 14-00 на заседании диссертационного совета Д 212.289.05 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Автореферат разослан « » апреля 2005 года.

Ученый секретарь диссертационного совета Закирничная М.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В последние годы нефтегазовые компании России обеспечивали наращивание объемов добычи в основном за счет интенсивной эксплуатации крупных и уже истощенных месторождений с высокой обводненностью и пониженным пластовым давлением. Вместе с тем среднее значение коэффициента извлечения нефти на сегодня не превышает 35…40%, причем основные запасы по-прежнему сосредоточены именно на таких месторождениях.

В силу этого наиболее важной, проблемной и актуальной областью в технологической цепочке производства углеводородного сырья становится бурение горизонтальных, многозабойных и многоствольных скважин, которое осуществляется как традиционными неориентируемыми и ориентируемыми компоновками низа бурильной колонны (КНБК), так и гибкими длинномерными трубами с использованием нового оборудования, технологий, а также достигнутого сегодня уровня знаний о динамических процессах, происходящих на забое скважины и в КНБК.

КНБК – это техническая система, включающая комплексы агрегатов, устройств и инструментов, предназначенная для управления процессом бурения.

Комплексы, включенные в систему КНБК, работают как отдельные динамические модули, участвующие в сложных колебательных процессах, происходящих в скважине, оставаясь при этом детерминистически связанными с системой.

Синтез специальных компоновок повышенной надежности, с учетом стохастических динамических процессов, происходящих на забое, предопределяет не только качество формирования ствола в процессе бурения, но и дальнейшую безаварийную работу эксплуатационного оборудования в скважине.

Цель работы – создание стабилизирующих КНБК для осуществления бурения наклонно направленных и горизонтальных скважин забойными двигателями традиционными и колтюбинговыми буровыми установками, а также исследование, разработка и внедрение специальных технических средств и способов для обеспечения управления колебательными процессами.

Основные задачи:

1. Исследование динамики КНБК с забойными двигателями в наклонно направленных и горизонтальных скважинах.

2. Качественная и количественная идентификация динамики КНБК как механической системы: построение математических моделей колебательных систем и комплексов специальных компоновок на основе анализа процессов в этих системах, выявления преобладающего источника возбуждения колебаний и распознавания типа системы, а также оценка параметров отдельных комплексов, включенных в КНБК.

3. Полукачественная идентификация: распознавание и оценка отдельных параметров КНБК, характеризующих степень и запас устойчивости новых компоновок на основании статистического и динамического анализа их нагружения и движения, а также разработка методов оценки уровня параметрического усиления или ослабления внешнего возмущения.

4. Разработка, совершенствование и внедрение комплекса технических средств и способов для управления динамикой ориентируемых и неориентируемых КНБК с забойными двигателями при бурении различными буровыми установками.

Методы решения. В работе использован комплекс локальных и нелокальных методов, включающих аналитические, численные и стендовые исследования, промысловые наблюдения и статистические обобщения, а также синтез принципиально новых технических средств и технологий, масштабный производственный эксперимент и технико-экономические оценки разработок.

Научная новизна 1. Выполнено аналитическое решение научной проблемы, связанной с синтезом динамических компоновок при бурении забойными двигателями наклонно направленных скважин, путем создания феноменологических, математических моделей антивибрационных стабилизирующих КНБК, исследования их колебаний как динамических систем с линейными и нелинейными коэффициентами.

2. На основании полученных решений установлены и определены механические критерии динамической устойчивости разработанных компоновок, их амплитудно-частотные характеристики и фазовые траектории новых технических средств, включаемых в КНБК.

3. Аналитически выявлены качественные закономерности формирования ухабообразного забоя скважины как результат квазигармонических колебаний с переменной амплитудой при бурении забойными двигателями различными динамическими КНБК с регламентированными коэффициентами передачи возмущающих сил:

- установлены аналитические зависимости влияния механического импеданса различных динамических КНБК на вибрационные процессы, происходящие на забое скважины;

- получены механические характеристики динамических компоновок, определяющие границы устойчивого состояния детерминистической системы при случайных колебаниях, и разработаны методы оценки уровня параметрического усиления характеристик системы при суммарном динамическом воздействии продольных и поперечных колебательных процессов, переходящих в параметрический резонанс КНБК в зависимости от параметров механических импедансов динамических систем.

4. На основе анализа колебательных процессов, происходящих на динамически возмущенном участке КНБК, впервые аналитически установлен и исследован механизм применения гироскопического эффекта для регулирования азимутального и зенитного углов скважины специальными устройствами с автономно вращающейся массой.

5. Методами имитационного моделирования колтюбинговых КНБК аналитически обосновывается вероятность существования различных устойчивых периодических режимов вынужденных случайных колебаний динамических компоновок, состоящих из рабочих комплексов с регламентированными механическими импедансами, подбираемыми случайным образом.

Основные защищаемые положения 1. Математические модели антивибрационных стабилизирующих КНБК как динамических систем, с линейными и нелинейными коэффициентами, участвующих в сложных колебательных процессах при бурении забойными двигателями наклонно направленных и горизонтальных скважин, и методы их решения.

2. Особенности формирования забоя скважины как результат квазигармонической амплитудно-частотной модуляции высокочастотных колебаний при бурении шарошечными долотами забойными двигателями.

3. Качественные закономерности влияния продольно-поперечных, изгибных колебаний КНБК и механических импедансов гидромеханических виброгасителей на динамические процессы, происходящие в бурящейся скважине.

4. Научно-методические основы конструирования шпиндельных забойных двигателей повышенной надежности для работы в составе динамических компоновок наклонно направленных скважин.

5. Устройства и способы для управления азимутальными и зенитными углами скважины с использованием гироскопического эффекта.

6. Научно-методические основы проектирования новых динамических комплексов колтюбинговых КНБК, разработка и оценка их механических параметров.

Практическая ценность и реализация работы в промышленности 1. На основании Протокола совещания руководителей разработок наддолотных амортизаторов от 18-19 июня 1985г. и в соответствии с «Программой и методикой сравнительных испытаний новых конструкций забойных амортизаторов» (по заказ-наряду Миннефтепрома Е.85.0489.87) проведены межведомственные приемочные испытания опытной партии демпферов ДГ-195, изготовленных Кунгурским МПО «Турбобур» по технической документации с литерой «О», при бурении наклонно направленных скважин в Урало-Поволжском регионе турбобурами, электробурами и винтовыми двигателями. По результатам испытаний организовано серийное производство в МПО «Турбобур».

2. На основании технического задания Миннефтепрома и ВПО «Союзнефтепроммаш» ТЗ-39-2-749-81 созданы и внедрены в серийное производство Кунгурского МПО «Турбобур» устройства подавления вибраций гидродинамического типа (гидромеханические демпферы ДГ-195 и ДГ-195М, многоступенчатые демпферы ДГМ-240, гидравлические центраторы ГЦ-215,9, виброгасителицентраторы ВЦ-212, демпферы-центраторы ДГЦ-212 и калибраторывиброгасители КВ-215), повышающие эффективность бурения забойными двигателями наклонно направленных скважин.

3. Приняты к производству и освоены Кунгурским МПО «Турбобур» рекомендации по конструированию шпиндельных турбобуров с плавающим валом типа ТПВ. Десять комплектов турбобуров ТПВ-105 внедрены в ТПП «Когалымнефтегаз».

4. Разработаны и апробированы в Урало-Поволжском и ЗападноСибирском регионах антивибрационные стабилизирующие компоновки типа КНБК-СА для регулирования динамических процессов в нижней части бурильной колонны.

5. В результате внедрения динамических КНБК с устройствами гашения продольных, поперечных и крутильных колебаний при бурении более 60 наклонно направленных скважин получена стабилизация зенитных углов скважины при увеличении проходки на серийные долота до 50% (в ряде интервалов кратно), механической скорости бурения до 10…30% и повышения наработки на отказ забойных двигателей до 40%.

6. Разработаны и внедрены в АНК «Башнефть» гидромеханические ориентаторы типа ОР-95 для колтюбингового бурения горизонтальных скважин, освоенные в мелкосерийном производстве НВФ ООО «НСЛ».

7. На основании технического задания Департамента бурения корпорации «Роснефтегаз» разработаны и прошли приемочные испытания гироскопические регуляторы азимута типа СА и ГРА на предприятиях Урало-Поволжского и Западно-Сибирского регионах при бурении более 20 наклонно направленных скважин. Применение ГРА-195, в составе КНБК-СА, позволяет неориентированно управлять зенитным и азимутальным углами скважины. Гироскопы ГРАосвоены в производстве Кунгурским МПО «Турбобур».

8. Разработан параметрический ряд гидродинамических виброгасителей продольных, поперечных и крутильных колебаний для компоновок типа КНБКСА при бурении забойными двигателями габаритов: 95, 105, 172, 195 и 240 мм.

Внедрение калибраторов-виброгасителей КВ-124, гидравлических центраторовнагружателей ГЦ-124М, демпферов-центраторов ДГЦ-120 осуществлено в Управлении ремонта скважин ТПП «Когалымнефтегаз» при капитальном ремонте более 50 скважин, в том числе пяти горизонтальных.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались: на республиканских научно-технических конференциях по проблемам нефтяной, газовой и нефтеперерабатывающей промышленности Башкирии (г. Уфа, 1975, 1977, 1979, 1981, 1986, 1988 гг.); второй Всесоюзной научно-технической конференции на Уралмашзаводе (г. Свердловск, 1977 г.); Всесоюзных конференциях по динамике, прочности и надежности нефтепромыслового оборудования (г.

Баку, 1977, 1983 гг.); Всесоюзной конференции по наклонному бурению (г. Баку, 1978 г.); Второй зональной научно-технической конференции по комплексным программам Минвуза РСФСР «Нефть и газ Западной Сибири» (г. Тюмень, 1983 г.); Всесоюзном семинаре «Основные направления повышения эффективности работы породоразрушающего бурового инструмента в различных геолого-технологических условиях» (г. Москва, 1984 г.); республиканской научно-технической конференции «Диагностика, ресурс и прочность оборудования для добычи и переработки нефти» (г. Уфа, 1989 г.); второй Всесоюзной научно-технической конференции «Нефть и газ Западной Сибири» (г. Тюмень, 1989 г.); пятой Всесоюзной научно-технической конференции «Разрушение горных пород при бурении скважин» (г. Уфа, 1990 г.); Международной конференции «Механика горных пород при бурении»

(г. Грозный, 1991 г.); Всероссийских научно-технических конференциях «Проблемы нефтегазового комплекса России» (г. Уфа, 1995, 1998 гг.); второй научно-технической конференции «Современные проблемы надежности» (г. Москва, 1997 г.); XVI межотраслевой научно-практической конференции «Заканчивание и ремонт нефтегазовых скважин с полным сохранением их продуктивности» (г.г. Краснодар, Анапа, 2004 г.); координационных совещаниях по проблемам «Техника и технология наклонно направленных и горизонтальноразветвленных скважин» (г. Ивано-Франковск, 1983, 1986 гг.); координационном совещании руководителей разработок наддолотных амортизаторов (г. Москва, 1985 г.); ВДНХ СССР, павильон «Нефтяная промышленность», экспонат «Гидравлический демпфер ДГ-195» (г. Москва, 1984 г. – золотая, серебряная и бронзовая медали ВДНХ); Всесоюзной научно-технической конференции «Передовые концепции механического образования в технических и технологических университетах по реализации государственных образовательных стандартов» (г. Уфа, 2002 г.); Всероссийской научно-технической конференции «Проектирование и эксплуатация нефтегазового оборудования: проблемы и решения» (г. Уфа, 2004 г.).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 120 печатных работ, в том числе 54 изобретения и патента.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, основных выводов, списка литературы и приложений, изложена на 480 страницах машинописного текста и содержит 162 рисунка, 29 таблиц, список литературы из 306 наименований и 27 приложений.

Автор выражает благодарность сотрудникам кафедры нефтегазопромыслового оборудования УГНТУ за помощь в проведении исследований, оформлении и обсуждении результатов работы.

Решение некоторых задач, освещенных в диссертации, явились результатом совместных работ с Султановым Б.З., Асеевым Е.Г., Габдрахимовым М.С., Забировым Ф.Ш., Конюховым И.Н., Кравцовым А.И., Сулеймановым И.Н., Сафиуллиным Р.Р., Чистовым Д.И., Шайдаковым В.В., Шамовым Н.А., Ямалиевым В.У., за что автор им весьма признателен.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Наша страна является основоположницей бурения нефтяных и газовых скважин забойными двигателями.

Выдающаяся роль в создании способов и устройств для бурения наклонно направленных и горизонтальных скважин с помощью забойных двигателей принадлежит российским ученым: П.П. Шумилову, Г.Б. Любимову, Р.А. Иоанесяну, М.Т. Гусману, Э.И. Тагиеву, Ю.Р. Иоанесяну, В.П. Шумилову, С.С. Никомарову, Д.Ф. Балденко.

Большой вклад в развитие наклонно направленного бурения забойными двигателями внесли ученые: М.М. Александров, П.В. Балицкий, С.Н. Бастриков, А.Г. Биишев, Т.Н. Бикчурин, В.Ф. Буслаев, Ю.В. Вадецкий, В.И. Векерик, М.И. Ворожбитов, М.С. Габдрахимов, А.С. Галеев, А.М. Григорян, В.Г. Григулецкий, М.П. Гулизаде, Р.М. Гилязов, Н.А. Гукасов, Н.Д. Дергач, Г.И. Дранкер, Н.А. Жидовцев, А.Г. Калинин, З.Г. Керимов, Н.Ф. Кагарманов, И.Н. Конюхов, В.Е. Копылов, Ю.А. Коротаев, А.М. Кочнев, Н.Ф. Лебедев, М.Р. Мавлютов, А.Х. Мирзаджанзаде, М.Ш. Насыров, П.И. Огородников, В.Д. Поташников, А.Н. Попов, Р.Х. Санников, Л.Е. Симонянц, И.Г. Сирак, А.И. Спивак, С.С. Сулакшин, Б.З. Султанов, Л.Я. Сушон, Р.М. Эйгелес, Е.К. Юнин, В.Г. Юртаев, А.Ш. Янтурин и многие другие.

Уменьшение интенсивности искривления ствола скважины и величины вибраций являются основными путями повышения долговечности как работы забойного двигателя, так и КНБК в целом. Снижение вибрационного воздействия на турбобур приводит к увеличению наработки до отказа, повышению проходки на долото при различных вариантах изменения механической скорости.

Как правило, виброгасители современных конструкций в нашей стране и за рубежом выполнены на основе эластомеров или в виде амортизаторов, диапазон эффективной эксплуатации которых ограничен их релаксационными свойствами и долговечностью.

Ряд исследований, выполненных специалистами ВНИИБТ и УГНТУ, посвящен новому направлению в буровой виброзащитной технике – гидродемпферам, характеризующимся более широким частотным диапазоном виброизоляции их применения и возможностью регулирования демпфирующих свойств, в зависимости от параметров вибрации, возникающих на забое скважины. Однако до настоящего времени не было теоретического обоснования их принципа работы для условий бурения в скважине забойными двигателями и отсутствовали правила конструирования их гидравлической части.

Для исследования работы КНБК необходимо знать функцию перемещения корпуса долота, определяемую динамическими процессами, происходящими на забое скважины. В основном эти процессы определяются зубцовыми и грунтовыми колебаниями долота. Если природа возникновения зубцовых колебаний не вызывает сомнений и обусловливается геометрией вооружения шарошки, то возникновение грунтовых колебаний разные авторы связывают с появлением ухабов на забое скважины, объясняя ухабообразование множеством факторов, хотя единого мнения нет.

Известно, что формирование забойной рейки определяется зубцами периферийных венцов шарошек долота, причем шаги зубцов шарошек близки друг к другу и различаются на небольшую величину, при этом наибольшей кинетической энергией обладают зубцы венца с максимальным шагом.

При наложении двух, трех и более колебаний с различными частотами, но близкими некоторой величине w (несущая частота), возможно генерировать квазигармонические колебания с переменной амплитудой (амплитудная модуляция).

Сумма трех гармонических движений для трехшарошечного долота:

Таким образом, результирующее движение X(t) можно рассмотреть как почти гармоническую функцию с переменной амплитудой A·[1+2·cos(·t)] и круговой частотой, равной, причем w. В моменты времени, когда амплитуда достигает максимального значения 3А, что возможно при t=0+2n, где Рассмотрим работу КНБК при турбинном способе бурения трехшарошечным долотом. Синтезированная схема компоновки (феноменологическая модель) представлена на рис. 1, в состав которой может включаться виброгаситель гидромеханического типа.

Долото с виброгасителем массой m перемещаются по ухабообразному забою, профиль которого, вызванный квазипериодическими колебаниями, зависит от координаты X2, а k и c – коэффициенты упругости и демпфирования КНБК, представленные в виде модели Фойхта-Кельвина; а mT - масса роторной системы забойного двигателя с коэффициентами k1 и c1 - упругости и вязкости осевой опоры шпиндельной секции, представленные в виде обобщенной модели Максвелла.

Закон движения рассматриваемой нелинейной системы :

Решение нелинейной системы уравнений, после очевидных преобразований, осуществлялось в рамках пакета MathСad2000.

Результирующее движение (при n = 300…900 мин-1, диапазоне частоты вращения вала турбобура, например, 3ТСШ1-195) представлено в виде амплитудных модуляций на рис. 2 и 3.

2. На рис. 2 показана амплитудная модуляция с меньшей периодичностью при работе КНБК без демпфера на частотах в интервале 600n300 мин-1, биение наблюдается.

На рис. 3 показана работа компоновки с демпфером типа ДГ-195, конструкции УГНТУ, в интервале рабочих оборотов 600np300 мин-1 – явление биения погашено, грунтовых колебаний не наблюдается.

Для исследования влияния возмущающей осевой нагрузки на поведение динамической КНБК в математическую модель системы уравнений (2), в правую часть, вводилась динамическая возмущающая сила, приложенная к массе m, в комплексном виде F e j t. Решением системы по методу Крамера определялись: X 1 = x1 e j и X 2 = x2 e j, где фазовые углы:

b и a - механические импедансы системы (2).

Исследование парциальных частот с помощью диаграммы Вина показало слабую инерционную и сильную квазиупругую связанность системы. Вычисленные затем спектральные плотности КНБК с демпфером характеризовались узкополостностью, сосредоточенной около превалирующих частот, близких к парциальным (А.С. №1427059).

Износ в опорах долота моделировался изменением механического импеданса в модели Фойхта-Кельвина, а износ осевых опор шпиндельной секции – изменением механического импеданса в обобщенной модели Максвелла.

Исследования поведения модели (2) в рабочем диапазоне частот, из-за достаточно большой нелинейности и случайности возникающих колебательных процессов, проводились численными методами.

Во всех вычислениях, выполненных с минимальным шагом без демпфера, наблюдалась хорошо выраженная амплитудная модуляция, причем амплитуды X 1 многократно превышали амплитуды возмущения X 2, а форма спектра колебаний напоминала случайный процесс типа “белого шума”, спектральная плотность которого характеризовала большой расход энергии с почти бесконечной дисперсией и быстрозатухающей корреляционной функцией процесса (А.С.

№1506094).

Известно, что любая реальная инерционная система может реагировать лишь на ограниченный диапазон частот случайных воздействий.

Для идентификации вероятностных характеристик состояния системы по вероятностным характеристикам внешнего воздействия, при случайных колебаниях, исследован установившийся закон движения, в котором возмущающая сила характеризуется постоянной частотой и случайной амплитудой в виде [ F + (t )] sin( t ), приложенной к массе m, в системе (2), где F – детерминированная составляющая амплитуды внешнего воздействия, а (t) – случайная составляющая.

Для исследования состояний системы была разработана имитационная модель, позволяющая менять параметры в широком диапазоне. В качестве (t) рассматривались различные законы распределения: равномерный, экспоненциальный, Вейбулла и другие.

Полученная система уравнений представлена в виде матрицы (4):

где r (t, z ) – равномерный случайный закон распределения.

На рис. 4 показано перемещение долота в виде случайных колебаний с биением.

На рис. 5 – воспроизведенное состояние системы (4) через гидродемпфер с коэффициентом передачи КП 0,5.

Проведенные вычислительные эксперименты показали, что состояние рассматриваемой системы, определяемое изменением перемещений динамически возмущенных масс, мало зависит от вида закона распределения случайной составляющей возмущающей силы и сильно зависит от импедансов демпфера и КНБК, при этом увеличение жесткости демпфера с приводит к увеличению времени раскачки системы на первом звене и уменьшению – на втором.

Поскольку забойный двигатель в различных КНБК является одним из основных агрегатов, были проведены теоретические и промысловые исследования характерных отказов забойных двигателей.

В ранее выполненных работах отсутствовали исследования влияния зенитного угла скважины, износа радиальных опор, их взаимного расположении и жесткости роторной системы турбобура, а также центрирующих и демпфирующих элементов, установленных в компоновке бурильной колонны, на работоспособность базовых узлов забойного двигателя.

В соответствии с этим были проведены теоретические исследования и получено обоснование принципа работы забойного двигателя с гидродинамическим виброгасителем, а также выполнены аналитические исследования упругонапряженного состояния забойного двигателя в наклонно направленной скважине при компоновке с центратором (калибратором) и без него.

Установлено, что одним из перспективных направлений повышения эффективности работы КНБК и забойных двигателей при проводке наклонно направленных скважин по проектному профилю является управление колебательными процессами, возникающими при работе бурильного инструмента, путем включения в состав компоновок виброгасящих устройств. На основе принципов проектирования антивибрационных компоновок для бурения наклонных скважин и виброгасящих технологических элементов повышенной надежности были разработаны гидромеханические и гидравлические демпферы, характеризующиеся более широким частотным диапазоном их применения и возможностью регулирования их демпфирующих свойств в зависимости от параметров вибрации, которые возникают в забойной компоновке (А.С. №735846, 802513, 842294, 1084502 и др.). Разработаны виброгасители-центраторы и виброгасители-калибраторы (А.С. №1146406, 1263800, 1779739 и др.), позволяющие не только снижать интенсивность бокового фрезерования долота, но и уменьшать поперечные колебания направляющего участка бурильного инструмента, которые отрицательно влияют на формирование траектории скважины по проектному профилю.

Из-за специфичности конструкций турбобуров и условий их работы возникают чрезвычайно разнообразные отказы. На основе анализа работы забойных двигателей в различных регионах страны проведена классификация их отказов и причин отказов: выделены внезапные и постепенные отказы. Дальнейший их анализ и исследования позволили создать и внедрить принципиально новый забойный двигатель с плавающей системой вала – турбобур типа ТПВ и шпиндель повышенной надежности (А.С. №1550068, 1657583, 1750278 и др.).

Отказы шпиндельной секции происходят чаще, чем отказы турбинных секций. В шпиндельной секции наибольшее число отказов приходится на осевую опору, что составляет свыше 60%.

Большая аварийность узла соединения шпинделя с турбинной секцией, особенно у турбобуров типа ЗТСШ, вызвала необходимость проведения исследований условий работы и конструктивных особенностей конусно-шлицевых полумуфт, в результате которых разработаны рекомендации, внедренные в МПО «Турбобур» (А.С. №699159).

Далее аналитически исследовалось упругонапряженное состояние турбобура, для чего турбобур моделировался в виде многопролетной балки, нагруженной осевой силой в плоской системе координат. Наклонно направленная скважина считалась наклонно-прямолинейной. Определялись прогибы оси турбобура, а затем по зависимости (5):

рассчитывался изгибающий момент, Миз, действующий в любом сечении турбобуров диаметров 105, 172, 195, 215 и 240мм.

В формуле (5):

Р и Q - осевая нагрузка и отклоняющая сила на долоте соответственно;

ЕJ – изгибная жесткость турбобура;

q1 - поперечная составляющая от собственного веса единицы длины турбобура qТ в жидкости: q1 = qТ · sin;

- зенитный угол скважины.

В результате получены графики изменения изгибающего момента по длине турбобура до точки его касания стенки скважины, которые показывают, что в месте соединения турбинной секции со шпиндельной действует максимальный изгибающий момент.

Исходя из полученных графиков изменения изгибающего момента по длине турбобура в дальнейшем исследовалось упругонапряженное состояние вала шпиндельной секции турбобура в компоновке без калибратора и с калибратором-виброгасителем, при этом вал шпинделя моделировался как многопролетная балка, размещенная в изогнутом корпусе турбобура, на опорах с зазорами, образующимися при их износе. В результате совместного решения дифференциальных уравнений упругой оси турбобура относительно скважины и уравнений упругой оси вала шпиндельной секции относительно турбобура получены зависимости реакций в нижней и верхней радиальных опорах шпиндельной секции и в калибраторе, установленном над долотом, от величины зенитного угла скважины, зазора, жесткости вала шпинделя, расположения опор и калибратора от долота и между собой.

Расчеты проводились для углубления унификации шпиндельных турбобуров, рекомендации внедрены в производство Кунгурским МПО «Турбобур».

Расчеты показали, что применение в компоновке над долотом калибратора, работающего на набор зенитного угла скважины, увеличивает изгибающий момент в нижней радиальной опоре шпинделя, что объясняется появлением на участке от долота до нижней опоры дополнительной реакции в калибраторе, увеличивающей в сочетании с отклоняющей силой на долоте кривизну изогнутой оси вала, а как следствие, и нагрузку в нижней радиальной опоре в 2-3 раза.

Поэтому целесообразно применить наддолотные калибраторы и центраторы на упругой опоре, которая будет снижать изгиб вала шпинделя относительно корпуса, например, виброгасители-калибраторы типа КВ-124 (патент №2232249).

Для исследования продольных колебаний динамических КНБК построена математическая модель нижней части бурильной колонны с гидромеханическим виброгасителем. Колебательная система представлена моделью с сосредоточенными параметрами, движущейся под действием гармонической возмущающей силы, являющейся динамической составляющей низкочастотных продольных колебаний бурильного инструмента.

Решение системы осуществлялось импедансным методом, в результате определялась установившаяся реакция системы, резонансные области, а затем – коэффициент передачи возмущающей силы, отдельно гидравлической части виброгасителя и всей гидромеханической конструкции. В результате получены зависимости коэффициента передачи виброгасителя от механических импедансов системы, которые регламентировались геометрическими параметрами дросселей и жесткости упругих элементов эластомеров. При этом коэффициент передачи виброгасителя рекомендуется принимать равным 0,48-0,50, что достигается при динамической жесткости амортизатора k1 = 1,79 кН/мм, диаметре насадки струйного насоса демпфера c1 = 0,025 м и диаметре отверстия гидравлической камеры дросселя демпфера с = 0,0025 м.

В результате теоретических исследований получены значения гидравлических сил (активная гидравлическая нагрузка), развиваемых в такт колебательным процессам, происходящим на забое скважины демпфером, дроссель которого выполнен в виде струйного насоса:

и демпфером рабочей камеры при дросселировании жидкости через регламентированное отверстие:

где Pгi – гидравлическая сила демпферов;

F1 – площадь рабочего поршня;

F2 – площадь отверстия насадки струйного насоса;

F3 – площадь рабочей камеры;

F4 – площадь регламентированного отверстия рабочей камеры;

µ2 – коэффициент истечения жидкости из регламентированного отверстия рабочей камеры.

По выражениям (6) и (7) подобраны гидравлические характеристики демпферов типа ДГ и гидравлических центраторов типа ГЦ с оптимальными геометрическими параметрами и разработан ряд конструкций. Принцип действия демпфера основан на использовании жидкостной пружины, образующейся при срабатывании расчетного перепада давления на насадке подвижного поршня, который противостоит ударному режиму работы компоновки нижней части бурильной колонны.

Гидравлическое усилие, возникающее на подвижном поршне, выбирается исходя из необходимости гашения определенного частотного спектра продольных колебаний бурильного инструмента подбором насадок. Производился расчет рабочих параметров одноступенчатого демпфера, которые определяются площадью поршня и величиной перепада давления на насадке струйного насоса, встроенного в шток.

Для расширения виброзащиты рабочая камера дополнительно снабжена упругими амортизаторами (эластомером) с расчетной жесткостью и возможностью работы в последовательном или параллельном режиме с дросселем. На корпусе установлен вращающийся центрирующий элемент на упругой опоре (А.С. №1108271).

Разработана усовершенствованная конструкция многоступенчатого демпфера типа ДГМ-240М повышенной надежности с регулируемой гидравлической характеристикой (А.С. №842294, 1073430, 1084502), которая расширила область применения демпферов для различных геолого-технических условий.

Для аналитической оценки предложенной модернизации суммарная гидравлическая нагрузка, возникающая на штоке, выбиралась в зависимости от необходимости гашения определенного частотного спектра продольных колебаний бурильного инструмента и определялась по полученной формуле с учетом колебаний промывочной жидкости и штока с долотом:

где n – число ступеней демпфера;

– плотность промывочной падкости;

Fi – площадь плавающего поршня ступени демпфера;

– коэффициент истечения промывочной жидкости из насадки;

Qср – средний расход промывочной жидкости буровым насосом;

Аq и wq – амплитуда и круговая частота колебаний расхода промывочной жидкости с учетом грунтовых колебаний долота;

f – площадь поперечного сечения насадки плавающего поршня;

A и w – амплитуда и круговая частота продольных колебаний долота со штоком демпфера.

Регулирование характеристики демпфера производилось в процессе бурения изменением подачи промывочной жидкости, а между долблениями – за счет изменения геометрических параметров насадки струйного насоса. При большой амплитуде отскока долота его перемещению будет противодействовать активная гидравлическая нагрузка, создаваемая ступенями демпфера, работающими последовательно, начиная с нижних. Для повышения надежности и долговечности демпфера был разработан новый упругий элемент с автономным увеличением объема работы трения и линейной характеристикой (А.С.

№911066). Для получения нелинейной характеристики упругого элемента предложена конструкция сдвоенных кольцевых пружин, рекомендованная для демпфера гидромеханического принципа действия (А.С. №1406333). В зависимости от состояния сопряженных поверхностей кольцевых пружин работа сил трения составляет 60...70% от полной работы, совершаемой при динамическом нагружении. Лабораторные испытания упругих элементов показали, что их жесткость можно регулировать в широком диапазоне.

В результате предложены динамические КНБК для неориентированного бурения, аналитически исследованные при нестационарных колебаниях в наклонной скважине для определения их влияния на устойчивость и формирование направления ствола.

Динамическая компоновка, расположенная в наклонно направленной скважине, моделировалась как упругий стержень, нагруженный осевой динамической силой, размещенной на двух опорах, с промежуточным центратором, в плоской системе координат. На некотором расстоянии от долота l1 располагается упругий центрирующий элемент. Принималось, что действующие на стержень нагрузки являются консервативными, а приложенные к упругому стержню связи – идеальными. Стержень изготовлен из линейно-упругого и изотропного материала.

Теоретически изучалось поведение выбранной компоновки в наклоннопрямолинейной скважине, в интервале стабилизации при действии нестационарных продольных и поперечных колебаний с точки зрения устойчивости динамических форм системы при переходе через параметрический резонанс.

Антивибрационная компоновка, в первом приближении, рассматривалась как однопролетная балка с распределенной нагрузкой q·x·cos на двух опорах;

за нижнюю опору принято долото, за верхнюю – место касания забойного двигателя стенки скважины, на которую действуют продольная (x,t) и поперечная (x,t) силы, соответственно - осевая возмущающая сила и реакция от центратора (калибратора).

Дифференциальное уравнение изогнутой оси забойной компоновки рассматривалось в виде где EJ – изгибная жесткость рассматриваемой компоновки;

µ – коэффициент затухания;

F – погонная масса единицы длины компоновки;

q – вес единицы длины компоновки в жидкости;

– зенитный угол скважины.

Возмущающая сила Р = (t) представлена в виде где Рст – осевая статическая сжимающая сила, равная весу сжатой части бурильной колонны;

Pд = Aw – амплитуда динамической составляющей при действии наиc более энергоемких грунтовых колебаний;

Е – модуль упругости материала элементов компоновки;

F – площадь поперечного сечения компоновки;

с – скорость продольных волн в металле;

А – высота ухабов забоя скважины;

w – частота грунтовых колебаний с периодом или 2.

Решение уравнения (9) с принятыми граничными условиями отыскивалось в виде ряда После подстановки (10) в уравнение (9), применяя условие ортогональности синусов, получим Введением новых переменных = t и z n ( ) = Tn e 2 уравнение (11) преобразовывалось в известное уравнение Матье:

После преобразований уравнение (12) приводилось к классическому однородному уравнению где Используя полученные зависимости параметров an и qn уравнения Матье, определили, при каких значениях коэффициента затухания и расстояния от долота до центратора нижняя часть бурильной колонны теряет динамическую устойчивость.

Результаты расчетов позволили оценить динамическую устойчивость колебательной системы "долото – центратор – забойный двигатель – бурильная колонна", от коэффициентов затухания упругих элементов КНБК:

µ=0,0000001...0,005 с-1 с использованием диаграмм Айнса-Стретта, которые показали, что с увеличением коэффициента затухания зона устойчивости расширяется и положительно влияет на работу антивибрационной компоновки.

Обязательным принципом при проектировании динамических КНБК является создание условий для избирательного гашения динамической составляющей отклоняющей силы на долоте. Этот принцип реализован в динамических компоновках за счет включения непосредственно над долотом специальных виброгасителей продольных колебаний с коэффициентом передачи 0,5. Динамическая компоновка позволяет кратно снизить или существенно погасить A cos t, вызывающей появление динамической составляющей также у отклоняющей силы на долоте:

где P и Q – динамические составляющие, соответственно, осевой и отклоняющей сил;

Е и F – модуль упругости материала и площадь сечения КНБК;

c – скорость распространения продольных волн в колонне;

А и Q – соответственно амплитуда перемещения долота при продольных колебаниях компоновки и амплитуда динамической составляющей отклоняющей силы;

– круговая частота продольных колебаний долота;

– фазовый угол между продольными и поперечными колебаниями компоновки.

Следующим обязательным принципом является размещение виброгасителей на валу забойного двигателя на расчетном расстоянии от долота с учетом коэффициента затухания колебаний или демпфирования.

Полученные характеристики демпферов были использованы при конструировании гидродинамических устройств подавления вибраций.

Первые испытания образцов проводились при бурении скв. №431 турбинным способом и скв. №217 электробуром в Уфимском УБР. Виброгасители устанавливались над долотом, на вал забойного двигателя. В ходе эксперимента уточнены оптимальные геометрические размеры демпферов и физикомеханические характеристики (импендансы) амортизаторов.

Внедрение опытных образцов производилось при бурении вертикальных и наклонно направленных скважин на площадях Уфимского, Октябрьского и Ишимбайского УБР ПО "Башнефть", в также Альметьевского, Бавлинского и Нурлатского УБР ПО "Татнефть". При внедрении виброгасителей пробурено более 40 скважин.

Анализ отработки буровых долот после испытаний (патент РФ №2124125) показал, что износ их опор был средний, как правило, все шарошки вращались, люфты выше нормальных, но опасности выпадения тел качения не наблюдалось. Проходка на долото в интервале бурения (400–2000 м) увеличилась до 50% при увеличении механической скорости бурения до 30%. Наработка на отказ забойных двигателей увеличилась в 1,3 - 1,5 раза, аварий с двигателями не наблюдалось. Применение гидравлических центраторов ГЦ-215,9 и демпферов с вращающимися центраторами типа ДГМ позволило добиться стабилизации зенитного и азимутального углов скважины.

Для управления траекторией наклонной скважины и снижения поперечных колебаний направляющего участка компоновки разработан виброгасителькалибратор бурильного инструмента с центрирующим элементом, установленный с возможностью вращения. Внутренняя поверхность центрирующего элемента гуммирована эластичной втулкой для гашения поперечных колебаний бурильного инструмента и снижения изгиба вала шпинделя относительно скважины (А.С. №1263800, 1413233, 1458551).

Теоретическими и экспериментальными исследованиями определили оптимальные параметры виброгасителя-центратора для хорошей проходимости его по сложным траекториям: длина – 860 мм; диаметр центрирующей втулки – 209...212 мм; длина лопастей – 170…200 мм; ширина лопастей – 50 мм; количество лопастей – 5 шт.; угол отклонения центрирующего элемента относительно корпуса – 0,75...1°.

Испытания опытной партии, состоящей из 18 виброгасителей-центраторов, проводились при бурении наклонно направленных скважин в Уфимском УБР ПО "Башнефть" в твердых породах после набора зенитного угла в интервале 300...2050 м. Виброгаситель-центратор, оснащенный вращающимся относительно корпуса центрирующим элементом на упругом основании, был установлен над долотом на расстоянии 1,2 м. Анализ результатов бурения показал, что проходка на долото в интервале опытного бурения повысилась до 40% при увеличении механической скорости бурения до 32%. Аварии с забойными двигателями не наблюдались. Применение антивибрационной компоновки с виброгасителем-центратором позволяло добиться стабилизации зенитного и азимутального углов скважины, что дало возможность в 3 раза сократить число коррекции параметров отвода скважины с помощью отклонителей и в 3 раза уменьшить расход долот на коррекции ствола.

Рост объема кустового наклонно направленного и горизонтального бурения скважин объективно потребовал сконцентрировать внимание на причинах азимутального искривления.

Анализ известных работ позволил установить, что одним из перспективных направлений осуществления регулирования азимута скважины является использование гироскопического эффекта, преднамеренно создаваемого в КНБК в процессе бурения.

Попытка оценить влияние гироскопического аффекта на изменение азимута была предпринята в 50…60-е годы прошлого столетия в работах Гулизаде М.П. и Пауса Ф., в которых авторы пришли к выводу о неэффективности данного способа. Гулизаде М.П., в частности, рассматривает влияние гироскопического момента, создаваемого валом турбобура при прецессии, определяемой механической скоростью бурения, получая при этом значение гироскопического момента Мгир = 0,3...1,2 Н·м. Необходимо отметить, что в данных исследованиях не принимался во внимание колебательный характер работы КНБК, возникающий при взаимодействии вооружения долота с ухабообразным забоем.

Фундаментальные основы теории гироскопов, представленные в работах Ишлинского А.Ю., Крылова А.Н., Николаи Е.А., Пельпора Д.С. и др., подтверждают, что для создания значительной величины гироскопического момента необходимо, чтобы гироскопическое тело обладало существенной величиной кинетического момента либо его прецессионное движение происходило с большим мгновенным значением угловой скорости.

Для обоснования использования гироскопического эффекта при регулировании азимута скважины, рассматривалась компоновка нижней части бурильной колонны, включающая забойный двигатель, на валу которого размещается устройство гироскопического типа с автономно вращающейся массой. Таким образом, корпус гироскопа вращается на валу забойного двигателя с частотой вращения долота w, а автономная гироскопическая масса – с собственной частотой wг. Данная КНБК, находящаяся в наклонно-криволинейном стволе скважины под действием осевой силы Р и распределенной нагрузки от веса единицы длины qi составлящих её элементов, претерпевает изгиб, и на долоте возникает поперечная отклоняющая сила Q. При этом под действием сил Q и P, за некоторый промежуток времени t, КНБК совершит движение по некоторой дуге кривизной k. Это перемещение можно описать законами свободного движения твердого тела. По мере формирования долотом криволинейной траектории ствола скважины продольная ось гироскопического устройства изменит свое положение в пространстве. Данное движение гироскопического устройства в составе КНБК, которое можно рассматривать как поворот на некоторый угол со скоростью прецессии =d/dt вокруг мгновенной оси, способствует, по теореме Резаля, возникновению гироскопического момента, стремящегося развернуть продольную ось гироскопа в плоскости, ортогональной прецессионному движению. Величина этого момента определяется как где Jz – осевой момент инерции гироскопической массы;

– угол между направлениями векторов, 2 и.

Поскольку преимущественными направлениями прецессии при механическом бурении являются технологические операции по набору или снижению зенитного угла, плоскость действия гироскопического момента будет совпадать с азимутальной плоскостью, то есть = /2. Поэтому путем изменения направлений прецессии и собственного вращения 2 можно добиться заранее прогнозируемого направления изменения азимута скважина, а именно:

для увеличения азимута при одновременном снижении значения зенитного угла (положительное направление ) необходимо обеспечить левое (взгляд с устья) вращение гироскопической массы, а для уменьшения азимута – правое. И, наоборот, при отрицательном направлении скорости (набор зенитного угла) для увеличения азимута необходимо правое, а для уменьшения – левое направления вращения. Данные утверждения, вытекающие из закона прецессии гироскопов, были визуально зарегистрированы на макетном образце КНБК с гироскопом в лабораторных условиях. Для того чтобы иметь представление о величине изгибающего момента в КНБК, что немаловажно при проектировании конструкций регуляторов, статическом значении отклоняющей силы на долоте от веса ее элементов КНБК, были проведены аналитические исследования упруго-напряженного состояния компоновки, содержащей регулятор азимута.

Как уже отмечалось, возникающие при работе долота колебательные процессы в КНБК вносят существенные коррективы при определении скорости прецессии и создаваемого гироскопического момента регулятором азимута с автономно вращающейся массой. Принимая, в первом приближении, гармонический характер колебаний и на основании принципа суперпозиции, колебания центра масс гироскопа в продольном и поперечном направлениях можно записать в виде:

Угловая скорость прецессии кол определяется как где k – кривизна участка траектории движения.

Используя выражения x(t), y(t) по (15) и (16) и произведя преобразования, получаем где w=w1+w2, Знаки плюс и минус соответствуют движению с падением и набором зенитного угла соответственно. При равенстве w1 и w2 получаем частный случай движения по дуге эллипса со скоростью, равной В общем случае абсолютной траекторией движения центра масс является некоторая кривая из семейства циклоид. Причем знак кривизны центральной оси обусловлен направлением отклоняющей силы Q на долоте. Как видно из (19), скорость кол является переменной величиной. Очевидно, амплитудное значение её зависит от амплитуд линейных скоростей по направлениям x и y.

Для скорости x временной интервал достижения максимального значения равен четверти периода колебаний и при w2=100 c-1 составляет t = 0,0157 с. Таким образом, из-за малости интервала t значения угловой скорости прецессии и, следовательно, возникающего гироскопического момента можно рассматривать как непрерывную последовательность мгновенных максимумов. Возникающий, при прецессии по циклоиде, гироскопический момент можно представить в виде суммы где M гир – гироскопический момент, создаваемый вращающейся массой устройства при движении по дуге кривизной, равной кривизне ствола скважины, со скоростью механического разрушения горной породы забоя;

M гир – гироскопический момент при скорости прецессии, обусловленной продольными и поперечными колебаниями центра масс устройства.

Создаваемые регулятором азимута гироскопический момент, момент сил инерции Кариолиса через опоры и корпус передаются на вал забойного двигателя, способствуют созданию добавочной отклоняющей силы на долоте, действующей в плоскости азимута. Величина добавочной Qаз силы определяется следующим образом:

где Lкм – расстояние от долота до точки касания забойного двигателя со стенкой скважины.

С использованием полученных зависимостей (19) и (21) были вычислены значения кол и Qаз. Результаты расчетов показали, что величина силы Qаз при турбинном бурении изменяется в пределах 200...800 Н в зависимости от параметров устройства и технологического режима бурения.

На основании проведенных аналитических исследований влияние гироскопического эффекта на регулирование азимута установлено, что для осуществления поставленной задачи посредством применения забойного силового гироскопического аппарата необходимо, чтобы последний обладал автономностью вращения своей массы с частотой, кратно превышающей частоту вращения долота: nг = 3000…8000 мин-1. Данное заключение и было положено в основу разработки гироскопических регуляторов азимута. В качестве движителей в конструкциях типа СА использовались радиальная турбина – сегнерово колесо (nг = 3000 мин-1) – и многоступенчатая осевая турбина с коэффициентом циркулятивности = 0,3…0,7 в конструкции типа ГРА (nг = 8000 мин-1).

Для определения основной рабочей характеристики натурных образов гироскопических регуляторов азимута типа CA и ГРА – кинетического момента Н – были проведены стендовые измерения угловой скорости вращения вала.

Измерительные работы проводились в условиях Уфимского УБР ПО "Башнефть", на буровой установке учебного комбината. Измерение частоты вращения вала производилось косвенным способом путем определения частоты вибрации в опорах в процессе прокачивания через регулятор промывочной жидкости. Регистрация спектра частот радиальной вибрации производилась при помощи вибродиагностического анализатора машинного оборудования фирмы “CSI” model 2110.

Н=197,89 Н·м·с (СА) и Н = 653,04 Н·м·с (ГРА) хорошо согласуется с расчетными данными с учетом потерь на трение.

С целью выявления работоспособности конструкций, разработанных гироскопических регуляторов азимута типа СА и определения влияния их применения на изменение траектории ствола скважины в период с 1989 по 1992 годы было проведено опытное бурение на 14 скважинах на месторождениях, разбуриваемых Уфимским, Нефтекамским и Бирским (Западно-Сибирский регион) Управлениями буровых работ ПО "Башнефть".

Промышленные испытания гироскопических регуляторов азимута (А.С.

№1330297, 1599512, 160920, 1682513) проводились в различных горногеологических условиях и технологических режимах бурения при проводке наклонных скважин долотами диаметром 215,9 и 295,3 мм. Бурение осуществлялось забойными двигателями: турбобурами 3ТСШ1-195, 2ТСШ-240 и электробурами Э-190. В процессе бурения регуляторы азимута типа СА включались в состав КНБК маятникового типа, а также КНБК в сочетании с серийными калибраторами типа 12КСИ, 9КП габарита 214...215,9 мм и 295,3 мм, центраторами CH-214, ВЦ-295,3 и РСТК, СТК габарита 209...212 мм.

Анализ данных инклинометрических замеров позволил констатировать, что при бурении компоновкой: долото, регулятор азимута типа CA-I, электробур Э-190/8РВ с системой телеметрии СТЭ, утяжеленные бурильные трубы диаметром 178 мм – 25 м, стальные бурильные трубы диаметром 127х9 мм, – при нагрузке на долото 80...100 кН с увеличением среднего значения зенитного угла в интервале бурения интенсивность падения последнего возрастает, а интенсивность изменения азимутального угла уменьшается.

При бурении с использованием регулятора азимута типа СА-IМ в условиях Уфимского УБР на скв. №1334 Искринской площади наблюдалась следующая тенденция: при бурении с регулятором азимута левого вращения и действия маятникового эффекта происходит изменение азимутального угла в сторону его увеличения, а бурение с регулятором правого вращения приводит к уменьшению азимута.

Результаты проведенных промысловых испытаний гироскопических регуляторов азимута типа CA-I и CA-IM подтверждают правомерность полученных аналитических выводов о возможности использования специального забойного устройства, создающего гироскопический момент на валу забойного двигателя для регулирования азимута. Также подтверждена зависимость направления действия добавочной отклоняющей силы на долоте в азимутальной плоскости от направления вращения гироскопической массы регулятора азимута и направления ее прецессии.

Научно-внедренческое предприятие “КЛУШ”, ассоциация “Наука” УГНТУ и Кунгурский МПО “Турбобур” изготовили опытную серию гироскопов ГРАв количестве 10 комплектов: пять – левого и пять – правого вращения (гироскопическая масса 100 кг, частота холостого вращения до 10000 мин-1).

Согласно разнарядке ГП “Роснефть” “Разработка и организация производства гироскопических устройства для бурения наклонных и горизонтальных скважин” №58А-92 от 01.01.1992, в 1993 г. по разработанной методике и программе проведения приемочных испытаний ГРА-195: КЛУШ.2.454.000.00.МИ десять комплектов ГРА-195 были внедрены в ПО “Сургутнефтегаз” и ПО “Когалымнефтегаз”.

Результаты внедрения оказались положительными с фактическим экономическим эффектом только по одному Бирскому УБР “Когалымнефтегаз”:

86 934 000 руб. (1995 г.).

Новым этапом в развитии бурения наклонно направленных и горизонтальных скважин (ГС) является колтюбинговое бурение, причем оборудованием и технологией, разработанными отечественными компаниями. В 50-х годах прошлого столетия Н.В. Богдановым было предложено использование колонны гибких труб для спуска в скважину электропогружного центробежного насоса.

В 60-х годах были разработаны и доведены до практического внедрения конструкции буровых установок с непрерывной колонной гибких труб – шлангокабеля (бурение скважин осуществлялось в Урало-Поволжской нефтяной провинции).

Промышленное применение гибких безмуфтовых длинномерных труб в бурении началось в 90-е годы, а уже к настоящему времени в мире находятся в эксплуатации около 1000 колтюбинговых комплексов, в том числе в России несколько десятков, причем в основном импортных (“Hydra Rid”, “Stewart & Stevenson”, “Dreco”, “HRI”, “Fracmaster”, “Schlumberger” и др.).

В 2002 году по техническому заданию АНК «Башнефть» рядом компаний, в том числе УГНТУ, был создан первый российский колтюбинговый буровой комплекс на базе установки КМ4001.

В зависимости от типа телесистемы были разработаны две модели гидромеханических ориентаторов типа ОР-95, позволяющих дискретно (20°) ориентировать положение отклонителя винтового забойного двигателя ДР-95К (ПФ ВНИИБТ) при размещении телесистемы «Надир» (НПФ «Геофизика») ниже ориентатора и выше ориентатора, при использовании забойной телеметрической системы ЗТС-ННКТ (ВНИИГИС) с наддолотным электромагнитным модулем НДМ-ЭМ.

В состав КНБК вместе с ориентатором включается вспомогательный блок БВ-95 (УГНТУ, Фирма «НСЛ»), состоящий из аварийного разъединителя, обратного клапана и выравнивающего переводника. Блок БВ-95 устанавливается между ориентатором и двигателем для выполнения специальных технологических операций.

В соответствии с планом работ по бурению скважины №1619Г Асяновской площади (НГДУ “Чекмагушнефть”) колтюбинговым комплексом были проведены продолжительные подготовительные работы для испытания колтюбинговых КНБК, позволяющих ориентировать и регистрировать положение отклонителя в процессе бурения, которое предполагалось вести только на депрессии.

Для проведения испытаний подготовлено две компоновки КНБК I (рис. 6) и КНБК ІІ (рис. 7).

НАДДОЛОТНЫЙ БЛОК МИПО

АВАРИЙНЫЙ ПЕРЕВОДНИК

ОРИЕНТАТОР

ДОЛОТО ДВИГАТЕЛЬ ТЕЛЕСИСТЕМА

ВЫРАВНИВАЮЩИЙ ПЕРЕВОДНИК

ОБРАТНЫЙ КЛАПАН

Предусматривалось, что при выявлении в процессе работ неисправности следует КНБК I заменить и собрать КНБК II, опробованную ранее при предварительных испытаниях традиционной буровой установкой в Нефтекамском УБР.

ДВИГАТЕЛЬ ОРИЕНТАТОР С МЭП-

ТЕЛЕСИСТЕМА

ДОЛОТО АВАРИЙНЫЙ ПЕРЕВОДНИК

ВЫРАВНИВАЮЩИЙ ПЕРЕВОДНИК

ОБРАТНЫЙ КЛАПАН

Ориентатор состоит из нескольких цилиндрических корпусов 1, свинченных по резьбе, внутри которых расположен механизм, преобразующий поступательное движение поршня 2 во вращательное движение шпинделя 11 (рис. 8).

Под давлением рабочей среды поршень 2 перемещается вниз. На штоке поршня имеются шлицы прямоугольного сечения 3, взаимодействующие с аналогичными шлицами на корпусе 1 и препятствующие повороту поршня 2 в цилиндре.

Ниже на штоке поршня имеются винтовые шлицы 4, взаимодействующие с подвижным храповиком 5. При ходе поршня 2 вниз храповик 5 вращается вокруг оси и своими подпружиненными собачками приводит во вращение шпиндель 11 ориентатора.

При снижении давления рабочей среды поршень 2 возвращается в исходное положение под действием пружины 6. Собачки подвижного храповика проскакивают по зубьям шпинделя 11, в корпусе установлен неподвижный храповик 7, аналогичный по конструкции подвижному.

Ориентатор и вспомогательный блок прошли стендовые испытания в ПФ ВНИИБТ и Уфимском УБР, промысловые испытания в Нефтекамском УБР на технической воде при бурении традиционной буровой колонной, агрегатом АР60/80 с телесистемой НПФ “Геофизика”.

Рис. 9. Профиль НГДУ “Краснохолмскнефть”. По техническому заданию АНК “Башнефть” готовится к испытаниям еще ряд компоновок и устройств, включающих электромеханический ориентатор и гидронагружатель для компенсации потерь на трения, выполненный по схеме ДГМ.

Так как из-за воздействия на КНБК случайных факторов (нагрузки, буримости горных пород, их анизотропии, реологических свойств промывочной жидкости и др.), снижается эффективность работы компоновок, особенно экспериментальных, и не всегда обеспечивается проводка скважины в требуемых параметрах, был предложен способ сборки динамической КНБК, повышающий эффективность её работы за счет повышения виброустойчивости к воздействию случайных колебаний.

Для этого сборку рабочих элементов низа бурильных колонн осуществляют с частотами собственных колебаний, соотносящимися между собой как ряд случайных чисел, количество членов которого ограничено длиной динамически возмущенного участка бурильной колонны, сжатой продольными упругими волнами при заданном режиме бурения (патент №2147669): Ld – длина динамически возмущенного участка определяется как: Ld = аt, где а = 5100 м/с – скорость распространения продольных волн в бурильной колонне; t=T/2 – момент времени максимального динамического возмущения; T=2/ – период продольных колебаний долота с угловой частотой =2KВKш, где 2=n/30 – угловая скорость долота при частоте оборотов двигателя n; Kш – число шарошек долота; KВ – эмпирический коэффициент.

Выбор закона распределения случайных чисел зависит от конкретных условий. Если имеется достаточная информация о влиянии факторов на эффективность работы компоновки, то закономерность распределения случайных чисел устанавливают известными способами. Это может быть нормальный закон, закон распределения Вейбулла и т.д., в то же время, при отсутствии информации, например при экспериментальном бурении, целесообразнее использовать ряд равномерно распределенных случайных чисел.

Компоновка, собранная по предлагаемому способу, состоящая из элементов, имеющих частоту собственных колебаний в соответствии с распределением случайных чисел, при воздействии факторов, имеющих стохастическую природу, действие которых проявляется в виде случайных нагрузок, будет в меньшей степени снижать механическую скорость бурения, работоспособность долота, забойного двигателя, бурильных труб и влиять на кривизну наклонно направленного участка.

Реализация данного способа была осуществлена при компоновке низа колонны для колтюбингового комплекса.

Для этого динамически возмущенный участок колтюбинговой КНБК (например, по рис. 7) моделировался в виде линейных цепочек, состоящих из конечного числа связанных осцилляторов n 5, задание масс тел которых mi, i=0,1,..,N-1 производилось случайным образом.

После преобразования составных массивов в имитационную матрицу размерности NpN1 и решения её в рамках пакета MathCad2000 строилась зависимость координат и скоростей осцилляторов от времени и производилось вычисление спектральных плотностей (Si) зависимостей X1i, i:=0,..N-1:

( ) – спектральная плотность сжатой части колтюбинговой S0 := CFFT X S1 := CFFT X S2 := CFFT X S3 := CFFT X S4 := CFFT X После задания дискретной переменной строился график спектральной плотности мощности колебательного процесса (рис. 10) и траектории движения осцилляторов на фазовой плоскости.

Как и ожидалось, наиболее энергоемкой является спектральная плотность долота – верхняя линия на рис. 10, а спектральная плотность динамически возмущенного участка верхней части колтюбинговой КНБК, нижняя линия – минимальная.

Рис. 10. Спектральная плотность функций xi(t) (масштаб по оси S Как видно из рисунка, превалирующие частоты случайного процесса колебаний осцилляторов не изменяются, что говорит об установившемся режиме нелинейных колебаний с хорошо выраженной корреляционной связью между различными значениями аргумента.

Анализ фазовых траекторий тел, участвующих в случайном процессе, показал на наличие стохастичности и десинхронизации рассматриваемой колтюбинговой КНБК с различными фазовыми сдвигами (дрейф фаз) и многопериодическими движениями, очевидно, вызванными диссипацией энергии при перекачке её от долота до телесистемы и далее по гибкой трубе, то есть невыгодный режим колебаний долота и ориентатора – многопериодическая стохастичность, тогда как телесистема и забойный двигатель образовали более устойчивые многообразия.

Из анализируемых результатов видно, что нам удалось получить определенную синхронизацию в ряде парциальных осцилляторов модели колтюбинговой КНБК, хотя общей согласованности в колебаниях отдельных осцилляторов не наблюдается, но возникновение синхронизмов в многоразмерной колебательной системе приводит к подавлению стохастичности.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Впервые аналитически и практически доказано, что для стабилизации ствола направленного участка скважины применимы динамические компоновки, использующие гироскопический эффект, создаваемый специальным забойным устройством, гироскопическая масса которого должна обладать автономностью вращения с частотой, кратно превышающей частоту вращения долота, а гироскопический момент должен быть соизмерим с возникающим в КНБК изгибающим моментом. Теоретическими исследованиями установлено, что в процессе бурения компоновкой с использованием гироскопического устройства на долоте возникает добавочная азимутальная отклоняющая сила Qаз.

Направление указанной силы определяется направлением вращения гироскопической массы, а также направлением скорости прецессии.

2. Теоретически установлено, что при бурении забойными двигателями скорость прецессии является геометрической суммой угловой скорости мех поворота центра масс гироскопического устройства при движении с механической скоростью бурения по дуге с кривизной, равной кривизне ствола скважины, а также угловой скорости кол, возникающей от одновременного действия продольных и поперечных колебаний КНБК. Причем величина угловой скорости кол много больше величины мех. Показано, что угловая скорость кол зависит от амплитуд продольных и поперечных колебаний центра гироскопической массы, а также от частоты грунтовых колебаний.

3. Аналитическими, стендовыми и промысловыми исследованиями обоснованы основные параметры гироскопических регуляторов азимута: величина момента инерции вращающейся массы и её частота вращения; рекомендованы следующие значения – момент инерции массы J = 0,10…...0,12 Н·м·с2; скорость ее вращения n = 3000 мин-1 (для сегнерова колеса) и n = 7000...8000 мин-1 (для осевой многоступенчатой турбины). Разработаны и внедрены при бурении наклонно направленных скважин в условиях Урало-Поволжского и ЗападноСибирского регионов гироскопические устройства для направленного бурения типов СА и ГРА (с вращателями в виде сегнерова колеса и осевой турбины).

Доказана технико-экономическая целесообразность управления азимутальным и зенитным углами скважины с использованием гироскопических устройств.

Гироскоп ГРА-195 освоен в производстве Кунгурским МПО «Турбобур».

4. На основании комплексных, аналитических и экспериментальных, статистических, статических и динамических исследований работы шпиндельных турбобуров, с наддолотными устройствами и без них при бурении наклонно направленных скважин, а также анализа характерных отказов и оценки сложнонапряженного состояния базовых узлов шпиндельной и турбинной секций разработаны компоновочные схемы турбинной секции с плавающим ротором, шпиндельной секции с минимальной изгибной жесткостью и модернизированным узлом их соединения, вынесенным из зоны действия максимального изгибающего момента, принятые в производство Кунгурским МПО «Турбобур».

Десять турбобуров типа ТПВ внедрены в ТПП «Когалымнефтегаз».

5. Аналитически установлено, что амплитудно-частотная модуляция при бурении забойными двигателями с шарошечными долотами может появляться на всем частотном диапазоне. Наиболее энергоемкие продольные колебания, с образованием ухабов на забое (низкочастотные колебания КНБК), развиваются в диапазоне частот 300…600 мин-1. Получена аналитическая зависимость ухабообразного забоя X 2 = A[1 + 2 cos( t )] sin( t ), которая доказала адекватность при исследовании работы динамических КНБК, она рекомендуется к использованию в математических моделях с кинематическим возмущением.

6. Установлены аналитические зависимости влияния механического импеданса различных динамических КНБК на вибрационные процессы, происходящие на забое скважины с учетом их стохастичности; методами имитационного моделирования получены механические характеристики динамических компоновок, определяющие границы устойчивого состояния детерминистической системы КНБК при случайных колебаниях.

7. Определены зависимости коэффициентов передачи для гидродинамических виброгасителей типа ДГ, ДГМ и ГЦ от их геометрических и физикомеханических параметров, и приведены принципы регулирования их виброзащитных свойств при размещении виброгасителей в КНБК.

Установлено, что при динамической жесткости упругого элемента 1,5…1,79 кН/мм, диаметре насадки струйного насоса 0,020…0,025 м и диаметре дросселя рабочей камеры 0,0025…0,0020 м, работающих в параллельном режиме, коэффициент передачи виброгасителей типа ДГ и ГЦ равен 0,4…0,5.

8. Аналитически установлено, что при турбинном бурении возникающие в забойной компоновке поперечные колебания, при определенных соотношениях между частотой свободных изгибных колебаний и частотой возмущающих параметров, приводят к параметрическому резонансу. Для управления продольной устойчивостью нижней части бурильной колонны в состав компоновки необходимо включать виброгасящие устройства продольных колебаний, с одной или двумя степенями свободы, оснащенных центрирующими элементами на упругой опоре, и коэффициентом затухания µ = 0,000005...0,005 с-1, установленными на расчетном расстоянии от долота – l1 = 0,5...1,2 м.

9. Разработан, исследован и внедрен параметрический ряд динамических компоновок типа КНБК-СА в условиях Урало-Поволжского и ЗападноСибирского регионов при эксплуатационном бурении более 60 наклонно направленных скважин забойными двигателями и более 50 скважин при капитальном ремонте методами зарезки боковых стволов. В состав КНБК-СА включались гидродинамические демпферы типа ДГ и ДГМ, демпферы-центраторы типа ДГЦ, виброгасители-центраторы типа ВЦ, гидравлические центраторы типа ГЦ и калибраторы-виброгасители типов ВК и КВ, выполненные на уровне изобретения и освоенные в серийном производстве Кунгурским МПО «Турбобур». Применение динамических КНБК-СА позволило в 2…3 раза снизить число коррекций параметров траектории ствола скважины, при увеличении проходки на долото до 50%, механической скорости бурения до 30%, а также увеличить безотказность забойного двигателя до 50%.

10. Разработана и внедрена первая отечественная компоновка для ориентированного бурения горизонтальных скважин с помощью колтюбинговой установки КМ-4001 российско-белорусского производства. Аналитически и на стенде определены параметры гидромеханического ориентатора для работы на аэрированном азотом буровом растворе в компоновке бурильной колонны, работающей в режиме стохастических продольных колебаний при различных законах распределения случайных величин. Разработан универсальный способ сборки компоновки для резко изменяющихся условий бурения путем аналитического подбора рабочих элементов компоновки регламентированных частотами собственных колебаний соотносящихся между собой как ряд случайных чисел, количество членов которого ограничено длиной динамически возмущенного участка КНБК упругими волнами сжатия для заданного режима бурения, реализованный при колтюбинговом бурении.

Основное содержание диссертации опубликовано в 75 работах, из которых первые 35 опубликованы в ведущих журналах и изданиях, в соответствии с перечнем ВАК РФ:

1. А.с. 699159 СССР. Соединительная муфта валов турбобура/ Ф.Ш. Забиров, А.В. Лягов, Е.И. Ишемгужин и др. – Опубл.1979, Бюл.№43.

2. A.с. 735846 СССР. Глубинный демпфер/ Б.З.Султанов, А.В. Лягов, Е.И. Ишемгужин и др. – Опубл.1980, Бюл.№9.

3. Султанов Б.3. Опытное бурение с использованием гидравлических виброгасителей/ Б.З. Султанов, А.В. Лягов, И.Я. Вальдман// Нефтяное хозяйство.С.9-12.

4. А.с. 842294 СССР. Демпфер для гашения продольных колебаний бурильного инструмента/ А.В. Лягов, Б.З. Султанов, Е.И. Ишемгужин и др. – Опубл.1981, Бюл.№24.

5. А.с. 881291 СССР. Демпфер крутильных колебаний бурильного инструмента/ А.В. Лягов, Б.3.Султанов, М.Г. Латыпов и др. – Опубл.1981, Бюл.№42.

6. А.с. 911066 СССР. Демпфер/ А.В. Лягов, Б.З.Султанов, И.Я. Вальдман и др. – Опубл.1982, Бюл.№9.

7. А.с. 947384 СССР. Гидравлический центратор/ Б.З. Султанов, А.В. Лягов, Ю.Н. Морозов и др. – Опубл.1982, Бюл.№28.

8. А.с. 1073430 СССР. Гидравлический демпфер бурильного инструмента/ А.В. Лягов, Б.З. Султанов, В.С. Дьяков и др. – Опубл.1984, Бюл.№6.

9. А.с. 1084502 СССР. Демпфер гидравлический/ А.В. Лягов, Б.З. Султанов, З.С. Дьяков.– Опубл.1984, Бюл.№13.

10. A.с. 1108271 СССР. Глубинный демпфер/ А.В. Лягов, Б.З. Султанов, И.Я. Вальдман. – Опубл.1984, Бюл.№30.

11. Султанов Б.З. Применение глубинного демпфера для стабилизации зенитного угла и азимута скважины/ Б.З. Султанов, А.В. Лягов, Р.Р. Сафиуллин и др.// Нефтяное хозяйство. – 1986. – №3. – С.19-21.

12. А.с. 1263800 СССР. Центратор бурильного инструмента/ А.В. Лягов, Б.3. Султанов, P.P. Сафиуллин и др. – Опубл.1986, Бюл.№38.

13. А.с. 1330297 СССР. Устройство для изменения азимута ствола скважины/ А.В. Лягов, Р.Р. Сафиуллин, Б.3.Султанов и др. – Опубл.1987, Бюл.№30.

14. А.с. 1406333 СССР. Гидромеханический демпфер/ А.В. Лягов, Б.3. Султанов, А.И. Кравцов и др. – Опубл.1988, Бюл.№24.

15. А.с. 1413233 СССР. Центратор бурильного инструмента/ А.В. Лягов, Б.3. Султанов, Р.Р. Сафиуллин и др. – Опубл.1988, Бюл.№28.

16. А.с. 1427059 СССР. Способ определения степени износа породоразрушающего инструмента/ Е.И. Ишемгужин, В.У. Ямалиев, А.В. Лягов и др. – Опубл.1988, Бюл.№36.

17. А.с. 1458551 СССР. Центратор бурильного инструмента/ А.В. Лягов, Р.Р. Сафиуллин, Б.3. Султанов и др. – Опубл.1989, Бюл.№6.

18. А.с. 1506094 СССР. Способ определения работоспособности породоразрушающего инструмента/ Е.И. Ишемгужин, Б.3. Султанов, В.У. Ямалиев, А.В. Лягов и др. – Опубл.1989, Бюл.№33.

19. Лягов А.В. Бурение скважин с использованием наддолотных многоступенчатых виброгасителей/ А.В. Лягов, М.С. Габдрахимов, А.С. Галеев и др.// Нефтяное хозяйство. – 1990. – № 4. – С.12-15.

20. А.с. 1550068 СССР. Турбинная секция турбобура/ А.И. Кравцов, А.В. Лягов, И.Я. Вальдман и др. – Опубл.1990, Бюл.№10.

21. А.с. 1599512 СССР. Способ направленного бурения скважин и устройства для его осуществления/ А.В. Лягов, Б.З. Султанов, А.И. Кравцов и др. – Опубл.1990, Бюл.№38.

22. Султанов Б.3. Наддолотный многоступенчатый виброгаситель гидравлический/ Б.З. Султанов, А.В. Лягов, М.С. Габдрахимов. – Нефтяное хозяйство.

– 1990. – №4. – С.41.

23. А.с. 1657583 СССР. Шпиндель бурового забойного двигателя/ И.Н. Конюхов, А.В. Лягов, А.И. Кравцов и др. – Опубл.1991, Бюл.№23.

24. А.с. 1680920 СССР. Устройство для управления компоновкой нижней части бурильной колонии/ А.В. Лягов, Б.З. Султанов, Р.Р. Сафиуллин и др. – Опубл.1991, Б.И.№36.

25. А.с. 1682513 СССР. Устройство для направленного бурения/ А.В. Лягов, Д.И. Чистов, Б.З. Султанов и др. – Опубл.1991, Бюл.№37.

26. Лягов А.В. Использование гироскопического эффекта при безориентированном бурении наклонно направленных скважин/ А.В. Лягов, Б.3. Султанов, Д.И. Чистов и др.// Нефтяное хозяйство. – 1992. – №6. – С.15-17.

27. А.с. 1750278 СССР. Турбобур/ А.И. Кравцов, А.В. Лягов, Б.3. Султанов и др. – Опубл.1992, Бюл.№27.

28. Пат. №1828487 Российская Федерация. Калибратор – металлоуловитель/А.В. Лягов, Б.3. Султанов, Р.Р. Сафиуллин и др. – Опубл.1993, Бюл.№26.

29. Чистов Д.И. Инжиниринг капитального ремонта скважин бурением боковых стволов из эксплуатационной колонны/ Д.И. Чистов, А.В. Лягов, В.В. Шайдаков// Нефтепромысловое дело. – 1995. – № 4. – С.16-17.

30. Пат. №2124125 Российская Федерация. Способ регулирования оптимальной осевой нагрузки на долото при бурении скважин / И.Е. Ишемгужин, В.У. Ямалиев, А.В. Лягов и др. – Опубл.1998, Бюл.№36.

31. Пат. №2147669 Российская Федерация. Способ компоновки низа бурильной колонны/ А.В. Лягов, И.Е. Ишемгужин, Е.И. Ишемгужин и др. – Опубл.2000, Бюл.№11.

32. Пат. № 2185493 Российская Федерация. Демпфер продольных колебаний / И.Е. Ишемгужин, А.В. Лягов, Э.Ш. Имаева и др. – Опубл.2002, Бюл.№20.

33. Лягов А.В. Опыт колтюбингового бурения горизонтальной скважины российским оборудованием и инструментом в АНК “Башнефть”/ А.В. Лягов, Е.Г. Асеев, Н.А. Шамов// Нефтегазовое дело. – 2004. – http://www.ogbus.ru/ authors/Lyagov/Lyagov1.pdf.

34. Пат. № 2232249 Российская Федерация. Виброгаситель-калибратор / А.В. Лягов, С.В. Назаров, Р.А. Янтурин и др. – Опубл.2004, Бюл.№19.

35. Лягов А.В. Особенности динамического формирования забоя скважин/ А.В. Лягов// Нефтяное хозяйство. – 2004. – №6. – С.68-71.

36. Султанов Б.З. Повышение эффективности работы турбобуров при бурении наклонных скважин/ Б.З. Султанов, А.В. Лягов, Р.А. Кандаров// О результатах научных исследований в области разработки, добычи, транспорта и переработки нефти и газа в Башкирии: материалы республ. науч.-техн.

конф./Уфим. нефт. ин-т. – Уфа, 1975. – С.66.

37. Ишемгужин Е.И. О повышении надежности шпинделя турбобура/ Е.И. Ишемгужин, А.В. Лягов, Б.З. Султанов// Машины и нефтяное оборудование/ ВНИИОЭНГ. – 1977. – №12. – С.7-8.

38. Ишемгужин Е.И. О повышении межремонтного периода работы турбобура/ Е.И. Ишемгужин, А.В. Лягов, Г.В. Малышев // Глубинное оборудование для бурения и эксплуатации нефтяных и газовых скважин: межвуз. науч.тематич. сб./ Уфим. нефт. ин-т. – Уфа, 1977. – С.13-16.

39. Лягов А.В. Анализ причин отказов турбобуров/ А.В. Лягов, Б.З. Султанов, А.И. Юренев// Результаты научных исследований в области повышения качества продукции и эффективности производства предприятий нефтяной, газовой и нефтеперерабатывающей промышленности Башкирии: материалы республ. науч.-техн. конф./ Уфим. нефт. ин-т. – Уфа, 1977. – С.19-20.

40. Лягов А.В. Исследование работоспособности радиальных опор турбобура/ А.В. Лягов// Роль молодежи в ускорении научно-технического прогресса в свете решений XXV съезда КПСС: материалы первой республ. науч.-техн.

конф. молодых ученых и специалистов/ Уфим. нефт. ин-т. – Уфа, 1977. – С.116.

41. Лягов А.В. О выборе длины шпинделя турбобура/ А.В. Лягов, Е.И. Ишемгужин, А.К. Приданов// Глубинное оборудование для бурения и эксплуатации нефтяных и газовых скважин: межвуз. науч.-техн. сб./ Баш. гос. ун-т.- Уфа, 1977. – С.17-22.

42. Султанов Б.З. Повышение надежности шпинделя турбобура/ Б.З. Султанов, А.В. Лягов, Е.И. Ишемгужин// Материалы второй Всесоюзной конференции по динамике и прочности нефтепромыслового оборудования АзИНХ. – Баку, 1977. – С.52.

43. Лягов А.В. Продольный изгиб системы корпус-вал турбобура в наклонной скважине/ А.В. Лягов, Е.И. Ишемгужин, Б.З. Султанов// Материалы Всесоюзной конференции по наклонному бурению/АзИНХ. – Баку, 1978. – С.68.

44. Ишемгужин Е.И. Влияние кавитационно-абразивного износа на долговечность полумуфты шпинделя турбобура/ Е.И. Ишемгужин, А.В. Лягов, Ф.Ш. Забиров// Машины и нефтяное оборудование/ ВНИИОЭНГ. – 1979. – №6.

– С.19-20.

45. Ишемгужин Е.И. Кавитационно-абразивная эрозия полумуфт шпинделя турбобура/ Е.И. Ишемгужин, А.В. Лягов, Ф.Ш. Забиров// Состояние научноисследовательских работ в решении проблем по комплексным программам нефтегазовой промышленности: материалы республ. науч.-техн. конф./ Уфим.

нефт. ин-т. – Уфа, 1979. – С.44.

46. Лягов А.В. Лабораторные исследования материалов полумуфты турбобура/ А.В. Лягов// Состояние научно-исследовательских работ в решении проблем по комплексным программам нефтегазовой промышленности: тезисы докл. – Уфа, 1979. – С.45.



Pages:   || 2 |
 


Похожие работы:

«Дойкин Алексей Алексеевич РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ МЕТОД ПРОФИЛИРОВАНИЯ ОБРАЗУЮЩЕЙ ПОРШНЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ РЕСУРСА ТРИБОСОПРЯЖЕНИЯ ПОРШЕНЬ – ЦИЛИНДР ДВС 05.02.02 – Машиноведение, системы приводов и детали машин 05.04.02 – Тепловые двигатели Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Челябинск – 2013 Работа выполнена на кафедре Автомобильный транспорт и сервис автомобилей и в вузовско-академической лаборатории Триботехника им. В.Н. Прокопьева...»

«Абызов Алексей Александрович ОСНОВЫ ТЕОРИИ И МЕТОДЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ НАДЕЖНОСТИ ХОДОВЫХ СИСТЕМ БЫСТРОХОДНЫХ ГУСЕНИЧНЫХ МАШИН Специальность 05.05.03 – Колесные и гусеничные машины Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Челябинск – 2013 Работа выполнена на кафедре Прикладная механика, динамика и прочность машин ФГБОУ ВПО Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет) доктор технических наук, профессор...»

«НЕЧЕПУРЕНКО АЛЕКСЕЙ ЕФИМОВИЧ СТРОИТЕЛЬСТВО ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СКВАЖИН И ФОРМИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ ГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА ВОСТОЧНОЙ СИБИРИ (проблемы, решения) Специальности: 25.00.15 – Технология бурения и освоения скважин; 05.02.13 – Машины, агрегаты и процессы (нефтегазовая отрасль) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Тюмень - 2005 Работа выполнена в Открытом акционерном обществе Красноярскгазпром (ОАО...»

«Сизый Сергей Викторович ТЕОРИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ ФОРМИРОВАНИЯ СЕТЕВОГО ОРГАНИЗАЦИОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ 05.02.22 – Организация производства (транспорт) Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Екатеринбург – 2011 Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Уральский государственный университет путей сообщения (ФГОУ ВПО УрГУПС) Научный консультант...»

«Хмелев Роман Николаевич РАЗРАБОТКА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПОРШНЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ КАК ЕДИНОЙ ДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИХ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ Специальность 05.04.02 – Тепловые двигатели АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук Тула - 2011 г. Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Тульский государственный университет...»

«УДК 621.431-50(075.8) Игошев Александр Сергеевич ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ВНУТРИЦИКЛОВОГО ИЗМЕНЕНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА ОДНОЦИЛИНДРОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ГЕНЕРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ Специальность 05.04.02 Тепловые двигатели АВТОРЕФЕРАТ диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Владимир 2010 Работа выполнена на кафедре Тепловые двигатели и энергетические установки Владимирского государственного университета...»

«ФЕДОРОВ БОРИС ВЛАДИМИРОВИЧ Разработка комплекса технических средств для сооружения и освоения технологических скважин 05.05.06 – Горные машины Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Республика Казахстан Алматы, 2010 Работа выполнена в Казахском национальном техническом университете имени К.И. Сатпаева. Научный консультант заслуженный деятель РК, академик НАН РК доктор технических наук, профессор, Ракишев Б.Р. Официальные...»

«ГОЦЕЛЮК ТАТЬЯНА БОРИСОВНА ИССЛЕДОВАНИЕ РОСТА НЕСКВОЗНЫХ ТРЕЩИН В ЭЛЕМЕНТАХ АВИАЦИОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ 05.07.03 – прочность и тепловые режимы летательных аппаратов Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Новосибирск – 2010 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Новосибирский государственный технический университет и в Федеральном государственном унитарном предприятии Сибирский...»

«УДК 629.783 Старков Александр Владимирович СИНТЕЗ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ КОСМИЧЕСКИМИ АППАРАТАМИ С УЧЕТОМ ТРЕБОВАНИЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ Специальность 05.07.09 Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учной степени кандидата технических наук МОСКВА 2012 Работа выполнена на кафедре Системный анализ и управление Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего...»

«Ломакин Георгий Викторович СНИЖЕНИЕ ТЕПЛОМЕХАНИЧЕСКОЙ НАГРУЖЕННОСТИ И ИЗНОСА НАПРАВЛЯЮЩЕГО ПРЕЦИЗИОННОГО СОПРЯЖЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕМ КОНСТРУКЦИИ РАСПЫЛИТЕЛЯ ТОПЛИВНОЙ ФОРСУНКИ ДИЗЕЛЯ 05.04.02 – Тепловые двигатели Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Челябинск – 2011 Работа выполнена в национальном исследовательском университете ГОУ ВПО Южно-Уральский государственный университет. Научный руководитель – доктор технических наук, доцент...»

«Нетелев Андрей Викторович ИДЕНТИФИКАЦИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ТЕПЛОПЕРЕНОСА В РАЗЛАГАЮЩИХСЯ МАТЕРИАЛАХ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ ЛА Специальность 05.07.03 - Прочность и тепловые режимы летательных аппаратов АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва 2011 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московский авиационный институт (национальный...»

«ЯНТУРИН РУСЛАН АЛЬФРЕДОВИЧ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТОВ ПАРАМЕТРОВ КОМПОНОВОК НИЗА БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ И ИХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЛЯ БЕЗОРИЕНТИРОВАННОГО БУРЕНИЯ Специальность 05.02.13 – “Машины, агрегаты и процессы” (нефтегазовая отрасль) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук УФА - 2005 Работа выполнена на кафедре нефтегазопромыслового оборудования Уфимского государственного нефтяного технического университета. Научный руководитель доктор...»

«Ульрих Сергей Александрович ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ РАСПЫЛЕННОЙ ТОПЛИВНО-ВОЗДУШНОЙ СТРУИ ДИЗЕЛЯ С СИСТЕМОЙ ТОПЛИВОПОДАЧИ COMMON RAIL 05.04.02 – тепловые двигатели Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Барнаул - 2012 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова доктор технических наук, профессор...»

«ЧЕРЕПАНОВ АНАТОЛИЙ ПЕТРОВИЧ МЕТОД ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РЕСУРСА СОСУДОВ И АППАРАТОВ ПО КОРРОЗИОННОМУ ИЗНОСУ, СТЕПЕНИ ОПАСНОСТИ И ОБЪЕМАМ ТЕХНИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ Специальность: 05.02.13 – Машины, агрегаты и процессы (по отраслям) Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Ангарск - 2013 2 Работа выполнена в Научно-диагностическом центре Открытого акционерного общества Ангарская нефтехимическая компания ОАО НКОСНЕФТЬ. Научный консультант :...»

«Иванайский Виктор Васильевич ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ СТРУКТУРОЙ И СВОЙСТВАМИ ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ ИЗ БЕЛЫХ ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ ХРОМИСТЫХ ЧУГУНОВ И ПСЕВДОСПЛАВОВ, СФОРМИРОВАННЫХ ИНДУКЦИОННОЙ НАПЛАВКОЙ НА УГЛЕРОДИСТЫЕ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ Специальность 05.02.10 – Сварка, родственные процессы и технологии Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Барнаул – Работа выполнена ФГБОУ ВПО Алтайский государственный...»

«АЛТУНИН ВИТАЛИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ И МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА ОСОБЕННОСТИ ТЕПЛООТДАЧИ К УГЛЕВОДОРОДНЫМ ГОРЮЧИМ И ОХЛАДИТЕЛЯМ В ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВКАХ МНОГОРАЗОВОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ Специальность: 05.07.05 – Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук Казань – Работа выполнена на кафедре Конструкции, проектирования и эксплуатации артиллерийских орудий и...»

«ГРИГОРЬЕВ ЕВГЕНИЙ ЮРЬЕВИЧ РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБОВ СНИЖЕНИЯ ВИБРАЦИИ КОЛЬЦЕВЫХ ДИФФУЗОРОВ ГАЗОВЫХ ТУРБИН Специальность 05.04.12 – Турбомашины и комбинированные турбоустановки АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2014 Работа выполнена на кафедре Паровых и газовых турбин ФГБОУ ВПО Национальный исследовательский университет МЭИ Научный руководитель : Зарянкин Аркадий Ефимович заслуженный деятель науки и техники РФ,...»

«Купавых Андрей Борисович Совершенствование вихревых сепараторов для промысловой подготовки нефтяных газов Специальность 05.02.13 – Машины, агрегаты и процессы (нефтегазовая отрасль) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Уфа 2004 2 Работа выполнена в НГДУ Туймазанефть Научный руководитель доктор технических наук, профессор Хафизов Ф.Ш. Официальные оппоненты : доктор технических наук,старший научный сотрудник Ахсанов Ренат Рахимович;...»

«ПУДОВ Евгений Юрьевич ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ГРУНТОРАЗРУШАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ КОВШЕЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ЭКСКАВАТОРОВ Специальность 05.05.06 – Горные машины Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Кемерово - 2012 2 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева. Научный руководитель :...»

«Мухортов Игорь Васильевич СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДА РАСЧЕТА ПОДШИПНИКОВ ЖИДКОСТНОГО ТРЕНИЯ УЧЕТОМ МЕЖФАЗНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ СМАЗОЧНЫХ И КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Специальности 05.02.02 – Машиноведение, системы приводов и детали машин 02.00.04 – Физическая химия (технические наук и) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Челябинск – 2012 Работа выполнена на кафедре Автомобильный транспорт и сервис автомобилей ФГБОУ ВПО Южно-Уральский...»








 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.