Отправить статью по E-mail Исследование влияния поверхностной пластической деформации материала бурильных труб на их технологические свойства
- Авторы: Буглов Н.А.1, Пушмин П.С.1
-
Учреждения:
- Иркутский национальный исследовательский технический университет
- Выпуск: Том 336, № 3 (2025)
- Страницы: 44-50
- Раздел: Статьи
- URL: https://ogarev-online.ru/2500-1019/article/view/288634
- DOI: https://doi.org/10.18799/24131830/2025/3/4711
- ID: 288634
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Актуальность работы обусловлена необходимостью исследования влияния поверхностной пластической деформации бурильных труб на их технологические свойства, что позволит значительно сократить нерациональные материальные и энергетические затраты на проходку скважин, а также оптимизировать технико-экономические показатели производства буровых работ.
Цель: повышение производительности геологической разведки посредством оптимизации эксплуатационных характеристик бурильных труб.
Объекты: буровая скважина, буровой снаряд, бурильная колонна, дробеударная обработка труб, поверхностная пластическая деформация.
Методы: разработаны и изготовлены специализированные испытательные стенды для проведения экспериментальных исследований; обработка данных экспериментальных исследований произведена графоаналитическим методом.
Результаты. Представлены результаты исследования влияния поверхностной пластической деформации, произведенной посредством дробеударной обработки поверхности материала бурильных труб, на их технологические свойства. Проведенные исследования показали значительное влияние поверхностной пластической деформации бурильных труб на их технологические свойства и эксплуатационные характеристики. В частности, было установлено, что микротрещины и прочие микродефекты могут привести к снижению прочности и усталостной выносливости трубы, а также к ухудшению ее коррозионной стойкости.
Выводы. Оптимальной степенью покрытия поверхности бурильных труб ЛБТН-54 и СБТ-42, гарантирующей существенное улучшение их технологических свойств, является величина, близкая к 80 %. При оптимальной степени поверхностной пластической деформации материала бурильных труб ЛБТН-54 жесткость их поперечного сечения увеличивается в 1,8 раза; крутильная жесткость возрастает в 1,3 раза; демпфирующая способность повышается на 33 %, а амплитуда свободных колебаний уменьшается в среднем в 1,9 раза; затраты мощности на проворачивание их вокруг своей изогнутой оси увеличиваются на 15 %. При оптимальной степени поверхностной пластической деформации материала бурильных труб СБТ-42 жесткость их поперечного сечения возрастает в 1,43 раза; крутильная жесткость увеличивается в 1,4 раза; демпфирующая способность повышается на 25 %, а амплитуда свободных колебаний уменьшается в среднем в 1,75 раза; затраты мощности на проворачивание вокруг своей изогнутой оси уменьшаются на 7 %. Поверхностная пластическая деформация материала бурильных труб ЛБТН-54 способствует расширению областей их работы в скважине в режиме прямой прецессии, обеспечивающей улучшение технико-экономических показателей бурения в сложных геологических условиях.
Об авторах
Николай Александрович Буглов
Иркутский национальный исследовательский технический университет
Email: bna@ex.istu.edu
ORCID iD: 0009-0007-6112-7071
кандидат технических наук, заведующий кафедрой нефтегазового дела
Россия, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83Павел Сергеевич Пушмин
Иркутский национальный исследовательский технический университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: pps@ex.istu.edu
ORCID iD: 0000-0001-5127-849X
кандидат технических наук, доцент кафедры нефтегазового дела
Россия, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83Список литературы
- Фалеев С.Ю., Русинов О.А. Применение современных технологий в области дробеударной обработки // Современные авиационные технологии. – 2023. – С. 38–44.
- Гриб П.С., Буглов Н.А., Карпиков А.В. Исследование влияния основных технологических процессов дробеударной обработки на глубину деформированного слоя бурильных труб // Известия Сибирского отделения РАЕН. Геология, поиски и разведка рудных месторождений. – 2011. – № 2 (39). – С. 212–218.
- Рыковский Б.П., Смирнов В.А., Щетинин Г.М. Местное упрочнение деталей поверхностным наклепом. – М.: Машиностроение, 1985. – 151 с.
- Макарук А.А., Пушмин П.С., Романов Г.Р. Повышение эффективности изготовления обсадных колонн технологическими методами // Перспективы развития горно-металлургической отрасли (Игошинские чтения). – 2022. – Т. 1. – С. 312–316.
- Повышение коррозионной стойкости бурильных труб дробеударной обработкой / А.В. Карпиков, Н.А. Буглов, В.А. Захаров, В.Н. Москвитин // Известия Сибирского отделения РАЕН. Геология, поиски и разведка рудных месторождений. – 2011. – № 2 (39). – С. 228–230.
- Owowa R.O., Ossia C.V., Akhigbemidu C.O. Analyses of pipelines for deep horizontal directional drilling installation // American Journal of Mechanical Engineering. – 2016. – Vol. 4. – № 4. – P. 153–162.
- Буглов Н.А., Пушмин П.С. Обоснование оптимальных параметров стабилизирующих колонковых компоновок при бурении скважин в условиях естественного искривления // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2022. – Т. 333. – № 7. – С. 20–29.
- Петенев П.Г., Нескоромных В.В., Попова М.С. Опыт и результаты внедрения динамически стабилизирующего инструмента при бурении геологоразведочных скважин комплексами ССК // Разведка и охрана недр. – 2022. – № 3. – С. 57–64.
- Nguyen K.-L., Tran Q.-T., Andrianoely M.A. A rotordynamics model for rotary drillstring with nonlinear interactions in a 3D well // Proc. 10th International Conference on Rotor Dynamics. – Rio de Janeiro, Brazil, 2018. – P. 325–339.
- Кузнецов А.Б., Григулецкий В.Г. Упругая устойчивость компоновки нижней части бурильной колонны при бурении горизонтального участка ствола скважины // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2021. – № 5 (341). – С. 5–8.
- Жданеев О.В., Зайцев А.В., Продан Т.Т. О возможностях создания российской высокотехнологичной компоновки низа бурильной колонны // Записки Горного института. – 2021. – Т. 252. – № 6. – С. 872–884.
- Муминов М.Р., Шин И.Г. Повышение эффективности дробеударного упрочнения деталей машин переменными параметрами режима обработки // Инновации в металлообработке: взгляд молодых специалистов. – 2015. – С. 224–226.
- Calculation models for the assessment of deflected mode in the surface layer of parts during surface plastic deformation by running and smoothing / B. Kasimov, M. Muminov, A. Abrorov, Kh. Mirzakarimov // Modern Innovations, Systems and Technologies. – 2022. – Vol. 2. – № 4. – P. 324–330.
- Chow J., Schubert J., Skirts-Wald H. Analysis of well management on extended and multi-barrel trajectories // Drilling and completion SPE. – 2004. – Vol. 20. – № 2. – P. 101–108.
- Молдаши Д.Н. Методы и технические решения повышения надежности удержания трассы геотехнологической скважины // Горные науки и технологии. – 2021. – Т. 6. – № 1. – С. 42–51.
- Heisig G., Cavallaro G., Jogi P. Continuous estimates of the curvature of the wellbore during drilling based on measurements of the bending moment in the well // Proceedings of the annual technical Conference and exhibition SPE. – Houston, Texas, USA, 2004. – P. 234–241.
- Sugiura J., Jones S. A drill bit and drilling motor with embedded high-frequency 1600 Hz drilling dynamics sensors provide new insights into challenging downhole drilling conditions // SPE/IADC International Drilling Conference and Exhibition. OnePetro. – Hague, Netherlands, 4–7 March 2019. – Vol. 4. – P. 223–247.
- Kwak H., Hursan G., Shao W. Predicting carbonate rock properties using NMR data and generalized interpolation-based techniques // Petrophysics. – 2016. – Vol. 57. – Iss. 4. – P. 351–368.
- Lubinski A., Woods H.B. Factors influencing the angle of inclination and curvature of rotating wells // Drilling and production practice. – New York, New York, USA: American Petroleum Institute, 1953. – P. 222–250.
- Мухаметов Ф.Х., Левинсон Л.М. Разработка компоновки бурильной колонны для скважин с большой протяженностью горизонтального участка на шельфе северных морей // Нефтегазовое дело. – 2021. – Т. 19. – № 2. – С. 27–36.
Дополнительные файлы
