Повышение эффективности бурения скважин с применением винтовых забойных двигателей за счет увеличения их моторесурса
Содержание диссертационной работы, в основном, изложено в опубликованных автором 18* научных работах, в том. числе 1 патент на изобретение, из которых 4 включены в перечень ведущих рецензируемых научных журналов! и изданий, выпускаемых в соответствии с требованиями ВАК Министерства образования и науки РФ. Разработана математическая модель процесса автокомпенсации износа в парах трения… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА. Анализ эффективности бурения скважин с применением винтовых забойных двигателей (ВЗД)
- 1. 1. Технологические аспекты эффективности применения ВЗД при бурении скважин
- 1. 2. Конструктивные особенности ВЗД, определяющие преимущества и недостатки их использования
- 1. 3. Анализ причин выхода из строя и пути повышения эффективности применения ВЗД
- 1. 4. Постановка задач исследований
- ГЛАВА. Выбор методики экспериментальных исследований и разработка лабораторной установки
- 2. 1. Выбор методики проведения экспериментальных исследований
- 2. 2. Разработка лабораторной установки
- ГЛАВА. Разработка нового способа автокомпенсации износа в рабочих 57 органах ВЗД в процессе его эксплуатации
- 3. 1. Теоретическое обоснование нового способа автокомпенсации 57 износа в паре трения резина-металл
- 3. 2. Разработка математической модели автокомленсации износа в паре трения резина-металл
- 3. 3. Разработка новой рецептуры износостойкой резины для контактного слоя статоров ВЗД
- ГЛАВА. Экспериментальное исследование закономерностей влияния основных эксплуатационных факторов на износостойкость пары трения резина-металл в различных рабочих жидкостях
- 411. Влияние, величины предварительного натяга на скорость изнашивания в паре трения резина — металл
- 4. 2. Влияние скорости скольжения на скорость изнашивания в паре трения резина — металл
- 4. 3. Влияние концентрации абразива в рабочей жидкости на скорость изнашивания в паре трения резина — металл
- 4. 4. Экспериментальное исследование влияния эффекта автокомпенсации износа на скорость изнашивания. в паре трения резина-металл
- 411. Влияние, величины предварительного натяга на скорость изнашивания в паре трения резина — металл
- 5. 1. Опытно-промышленные испытания ВЗД, с повышенным моторесурсом
- 5. 2. Промысловые: испытания ВЗД многослойной конструкцией эластичного элемента статора
- 5. 3. Расчет ожидаемой экономической эффективности 111 ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И
Повышение эффективности бурения скважин с применением винтовых забойных двигателей за счет увеличения их моторесурса (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Актуальность темьг Винтовой забойный двигатель (ВЗД) является самым распространенным гидравлическим забойным приводом породоразрушающего инструмента, применяемым в настоящее время при бурении и ремонте нефтяных и газовых скважин. На сегодняшний день разработано и серийно выпускается более 20 типоразмеров этих машин различной модификации.
Вместе с тем эффективность реализации современных технологий бурения и ремонта скважин предъявляет все более высокие требования к надежности бурового оборудования в целом, и повышению износостойкости забойного привода в частности.
Из практики использования установлено, что около 50% всех отказов ВЗД связано с износом рабочих органов, представляющих собой пару трения резина-металл (стальной ротор — резинометаллический статор).
Применяемые материалы и технология изготовления для' серийного производства рабочих органов * ВЗД обеспечивают их работоспособность с максимальным паспортным ресурсом 300 часов при работе на чистой воде. ' Однако в реальных условиях, в зависимости от влияния эксплуатационных факторов, долговечность рабочих органов ВЗД значительно ниже паспортных значений.
Наряду с этим процессы трения и изнашивания в узлах забойного привода оказывают значительное влияние не техническую эффективность и режимные характеристики технологических операций реализуемых при бурении и ремонте скважин с применением ВЗД.
Актуальность темы
определяется необходимостью проведения комплексных исследований в. области изучения процессов трения и изнашивания в паре трения резина-металл с целью разработки новых технических решений, направленных на повышение эффективности применения ВЗД при бурении и ремонте скважин за счет повышения износостойкости их рабочих органов.
Цель работы Повышение эффективности и технологичности использованиявинтовых забойных двигателей при бурении и капитальном ремонте скважин за счет повышения износостойкости секции рабочих органов посредством реализации эффекта автокомпенсации износа в процессе эксплуатации.
Основные задачи исследований.
— проведение анализа технологических условий и конструктивных особенностей, определяющих эффективность использования ВЗД, а также ь анализ причин их выхода из строя;
— разработка и теоретическое обоснование возможности реализации эффекта автокомпенсации износа в рабочих органах ВЗД, за счет диффузионно-сорбционного взаимодействия эластичного элемента статора с активными компонентами рабочей жидкости (агента) в процессе контактного взаимодействия;
— разработка состава новой износостойкой резины для контактного слоястатора ВЗДразработка экспериментальной лабораторной установки, моделирующей условия контактного слоя статора ВЗД и проведение исследований по изучению влияния основных эксплуатационных факторов на скорость изнашивания;
— проведение экспериментальных исследований по изучению кинетики воздействия различных рабочих жидкостей на резины статора ВЗД с целью изучения механизма и регулирования процесса автокомпенсации износа;
— проведение опытно-промышленных и промысловых испытаний ВЗД, оснащенных опытными секциямирабочих органов с целью практической реализации результатов работы.
Методы исследованияДля решения поставленных задач использовались: общепринятые методики, подготовки и проведения экспериментов с учетом действующих требований российских и зарубежных стандартовтеория активированной диффузии и теория размерностейосновные положения теории подобия моделирования применительно к триботехническим испытаниям.
Научная новизна?
1. Предложен и теоретически. обоснован способ автокомпенсации износа в рабочих органах ВЗД, позволяющий повысить эффективность их использования за счет стабилизации режимно-технологической характеристики в процессе эксплуатации и повышения моторесурса.
2. Разработана математическая модель процесса автокомпенсации износа в парах трения резина-металл, основанного на изменений' геометрических параметров эластичного элемента пары за счет диффузионно-сорбционного взаимодействия с рабочей жидкостью, в условиях контактно-динамического нагружения.
3. Экспериментально получены зависимости влияния основных эксплуатационных факторов на интенсивность изнашивания в паре трения резина-металл применительно к рабочим органам ВЗД, позволяющие прогнозировать моторесурс ВЗД в конкретных эксплуатационных условиях,. оптимизировать технологию использованиям ВЗД с учетомзависимости. режимно-технологических параметров от изменения значения первоначального натяга в рабочей паре.
4. Экспериментально изучена возможность реализации эффекта автокомпенсации износа в рабочих органах ВЗД за счет диффузионно-сорбционного взаимодействия эластичного элемента статора с рабочей жидкостью, обеспечивающего сохранение первоначального натяга в паре ротор-статор и режимных параметров двигателя на эффективном эксплуатационном уровне и повышение технологичности использования: ВЗД при бурении и ремонте скважин.
Основные защищаемые положения,.
1. Новый способ автокомпенсации износа в рабочих органах ВЗД, реализуемый за счет диффузионно-сорбционного взаимодействияэластичного элемента статора с рабочей жидкостью, в условиях контактно-динамического нагружения.
2. Результаты экспериментальных исследований влияния основных эксплуатационных факторов на интенсивность изнашивания в паре трения резина-металл.
3. Результаты опытно-промышленных и промысловых испытаний винтовых двигателей, оснащенных опытными секциями рабочих органов.
Практическая ценность и реализация работы.
1. Разработана конструкция и технология изготовления статора ВЗД, обеспечивающие реализацию^ способа автокомпенсации износа в рабочих органах в процессе эксплуатации.
2. Разработана рецептура новой резины для изготовления статора ВЗД, повышенной износостойкости.
Апробация* работы. Основные положения диссертационной работы обсуждались на, отечественных и международных научно-технических и научно-практических конференциях начиная с 1998 года, в том числе:
— на XXVIII, XXIX, XXXI, XXXII, XXXIV научно-практических конференциях по итогам работы профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов СевКавГТУ за 1997, 1998, 2000, 2002, 2004 годы (Ставрополь, СевКавГТУ, 1998;2005гг.);
— на IV, VI, VII региональных научно-технических конференциях «Вузовская наука — Северо-Кавказскому региону» (Ставрополь, СевКавГТУ, 2001;2003 гг.);
— на международной научно-практической конференции «Проблемы эксплуатации и капитального ремонта скважин» (г. Кисловодск,. СевКавНИПИгаз, 2004 г.).
— на международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы трибологии» (г. Самара, СамГТУ, 2007 г.).
Публикации результатов' исследований:
Содержание диссертационной работы, в основном, изложено в опубликованных автором 18* научных работах, в том. числе 1 патент на изобретение, из которых 4 включены в перечень ведущих рецензируемых научных журналов! и изданий, выпускаемых в соответствии с требованиями ВАК Министерства образования и науки РФ.
Структура и объем диссертации
.
Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, основных выводов и результатов, списка литературных источников, содержащего, 132 наименований.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.
В настоящей работе изложены научно-обоснованные разработки, направленные на повышение эффективности применения винтовых забойных двигателей при бурении и ремонте скважин.
1. Установлено, что в большинстве случае применения винтовой двигатель теряет работоспособность вследствие выхода из строя секции рабочих органов. Причем, технологическая стабильность использования ВЗД, также определяется износостойкостью пары ротор-статор.
2. Разработана лабораторная установка, на которой экспериментально изучено влияние основных эксплуатационных факторов на интенсивность изнашивания в рабочих органах ВЗД.
3. Теоретически обоснована и подтверждена результатами экспериментальных исследований возможность реализации в парах трения резина-металл эффекта автокомпенсации износа, за счет, активированного трением, диффузионно-сорбционного взаимодействия эластичного элемента пары с рабочей жидкостью.
4. Разработан состав новой резиновой смеси для статоров ВЗД, обеспечивающей повышенную износостойкость рабочих органов ВЗД в эксплуатационных условиях.
Достоверность полученных результатов качественно и количественно подтверждается результатами теоретических и экспериментальных исследований, а также результатами опытно-промышленных и промысловых испытаний.
Список литературы
- Гусман, М.Т. Забойные винтовые двигатели для бурения скважин Текст. /М.Т. Гусман, Д. Ф. Балденко, A.M. Кочнев, С. С. Никомаров. М.: Недра, 1981.-232 с.
- Балденко, Д.Ф. Винтовые забойные двигатели Текст. /Д.Ф. Балденко, Ф. Д. Балденко, А. Н. Гноевых. М.: — Недра, 1999. — 374 с.
- Балденко, Д.Ф. Новые конструкции винтовых забойных двигателей для горизонтального бурения Текст. /Д.Ф. Балденко, A.B. Власов, Н. Ф. Мутовкин //НТИС Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. -М.: ВНИИОЭНГ, 1992. -№ 6−7. С. 16−19.
- Балденко, Д.Ф. Новая серия ВЗД для горизонтального бурения Текст. /Д.Ф. Балденко //НТЖ Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. М.: ВНИИОЭНГ, 1995. — № 10−11. — С. 23−25.
- Вадецкий, Ю.В. Достижения в области разработки винтовых забойных двигателей для нефтегазовой промышленности Текст.: обзорная информация /Ю.В. Вадецкий, Д. Ф. Балденко //Машины и нефтяное оборудование. М.: ВНИИОЭНГ, 1986.-№ 8/666. — 22 с.
- Бобров, М.Г. Результаты исследований энергетической характеристики винтового двигателя Д1−195 Текст. /М.Г. Бобров, A.M. Кочнев //Нефтяное хозяйство. ~ 1988. № 6. — С. 9−13.
- Бобров, М.Г. Исследование динамики винтового забойного двигателя на буровом стенде Текст. /М.Г. Бобров, М. Г. Муратова. — М.: ВНИИБТ, 1988.-11 с.
- Кочнев, A.M. Результаты испытаний винтовых забойных двигателей Д1−127 Текст. /A.M. Кочнев, В. Б. Голдобин, М. Г. Бобров [и др.] //НТПЖ Нефтяное хозяйство. 1988. — № 10. -С. 15−16.
- Балденко, Д.Ф. Винтовые забойные двигатели. Разработка лаборатории конструирования технических средств для научных и стендовых испытаний Текст. /Д.Ф. Балденко, А. М. Кочнев //Нефтяное хозяйство. — 1993. —№ 1. —С. 26−27.
- Балденко, Д.Ф. Исследование энергетических характеристик винтовых забойных двигателей Текст. /Д.Ф. Балденко, М. Т. Гусман, В. И. Семенец //НТЖ Машины и нефтяное оборудование. 1979. — № 12. — С. 3−7
- Балденко, Д.Ф. Использование малогабаритных винтовых забойных двигателей при направленном бурении Текст. /Д.Ф. Балденко, A.B. Власов, И. В. Кукушкин [и др.] //НТЖ Разведка и охрана недр. 1991. — № 1 — С. 1820.
- Бобров, М.Г. Применение винтовых забойных двигателей для бурения наклонно направленных скважин в ОАО «Сургутнефтегаз» Текст. /М.Г. Бобров, Ю. А. Коротаев, В. А. Пустозеров //Бурение. — 2002. -май/июнь. — С. 30−32.
- Павлык, В.Н. Об эффективности применения винтовых забойных двигателей Текст. /В.Н. Павлык, В. А. Шулепов //НТЖ Вестник ассоциации буровых подрядчиков. 2002. — № 4. — С.24−25.
- Кочнев, A.M. Обзор информации по забойным двигателям Текст. /A.M. Кочнев, Б. В. Кочнева //Нефтяное хозяйство. 1979. — № 8. — С. 59−61.
- Балденко, Д.Ф. Винтовые забойные двигатели: новые конструкции и способы управления Текст. /Д.Ф. Балденко, Ф. Д. Балденко, А. П. Шмидт //НТПЖ Нефтяное хозяйство. — 1997. —№ 1.-С.13−17.
- Кочнев, A.M. Результаты промышленных испытаний новых винтовых забойных двигателей Текст. /A.M. Кочнев, И. К. Князев, Ю. В. Захаров [и др.] //НТПЖ Нефтяное хозяйство. 1983. — № 2. — С. 63−65.
- Никомаров, С.С., Основные результаты работ Пермского филиала ВНИИБТ по созданию винтовых забойных двигателей Текст. /С.С. Никомаров, A.M. Кочнев. //Сб. науч. тр. /ВНИИБТ. Пермь: Пермский филиал ВНИИБТ, 1981. — № 51. — С. 16−24.
- Балденко, Д.Ф. Новые конструкции винтовых забойных двигателей для горизонтального бурения и ремонта скважин Текст. /Д.Ф. Балденко, В. И. Киршин, A.A. Рябоконь //Фундаментальные проблемы нефти и газа: Сб. науч. статей. — М., 1996. — С.64.
- A.c. 1 698 336 Россия, МКИ5 Е 21 В 4/02. Винтовой забойный двигатель Текст. /С.С. Никомаров. -№ 2 476 334/03- опубл. 30.06.93.
- Балденко, Д.Ф. Промышленные испытания винтовых забойных двигателей в объединении Ставропольнефтегаз Текст. /Д.Ф. Балденко, В. П. Иванов, H.A. Левицкий [и др.] //НТПЖ Нефтяное хозяйство. 1975. — № 1. -С. 7−10.
- Балденко, Ф.Д. К выбору оптимальной формы рабочих органов одновинтовых гидромашин Текст. /Ф.Д. Балденко, В. Н. Касьянов //НТЖ
- Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. М.: ВНИИОЭНГ, 1997. — № 3−4. — С. 30−40.
- Балденко, Д.Ф. Исследование износа рабочих органов винтового забойного двигателя Текст. /С. А. Ганелина, Э. С. Гинзбург [и др.] //Машины и нефтяное оборудование. 1974. — № 10. — С. 9−12.
- Балденко, Д.Ф. Одновинтовые гидравлические машины Текст. /Д.Ф. Балденко, Ф. Д. Балденко, А. Н. Гноевых. М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2005. Т.1. — 486 е.- Т.2. — 447 с.
- Осипов, Д.А. Гидромеханическое поведение и усталостная выносливость секции рабочих органов винтового забойного двигателя Текст.: Дисс.. канд. техн. наук: 01.02.04 защищена в Пермском государственном техническом университете. — Пермь, 2004.
- Антонов, A.A. Исследование изнашивания пары трения винтового забойного двигателя Текст. /А. А. Антонов, Д. Ф. Балденко, Е. А. Батарин [и др.] //Машины и нефтяное оборудование. — 1975 — № 4. — С. 5−7.
- Антонов, A.A. Исследование изнашивания органов рабочей пары винтового забойного двигателя Текст. / A.A. Антонов, Д. Ф. Балденко, Е. А. Батарин [и др.] //Химическое и нефтяное машиностроение. — 1976. -№ 6. С. 8−10.
- Гинзбург, Э.С. Исследования изнашивания пары трения резина-металл при вращательном движении деталей «типа вал-втулка» в гидроабразивной среде Текст.: Дисс.. канд. тех. наук: 05.02.04. защищена в МИНХиГП им. Губкина. — М., 1972.
- Батарин, Е.А. Исследование пары трения резина-металл при динамическом нагружен ии применительно к условиям эксплуатации одновинтовых гидромашин Текст.: Дисс.. канд. техн. наук: 05.02.04. защищена в МИНХиГП им. Губкина. — М., 1974.
- Ганелина, С.А. Резинометаллические детали гидравлических забойных двигателей Текст. М.: Недра, 1981. — 118 с.
- Бобров, М.Г. Результаты внедрения новых винтовых забойных двигателей Пермского филиала ВНИИБТ Текст. //Вестник ассоциации буровых подрядчиков. — 2000, № 1. — С. 36−40.
- Федюкин, Д.Л. Технические и технологические свойства резин Текст. /Д.Л. Федюкин, Ф. А. Махлис. -М.: Химия- 1985. 240 с.
- Рыбалов, С.Л. О влиянии скорости скольжения и коэффициента трения на контактную температуру при скольжении резины по металлу Текст. /С.Л. Рыбалов, B.C. Цыбук //НТЖ Каучук и резина, 1969. — № 5. — С. 27−30.
- Сахновский, Н.Л. Износостойкость протекторных резин и пути ее повышения Текст. М.: ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ, 1967. — 84 с.
- Бродский, Г. И. Истирание резин Текст. /Г.И. Бродский, В. Ф. Евстратов, Н. Л. Сахновский [и др.]. -М.: Химия, 1975.-238 с.
- Резниковский, М.М. Трение между резинами и твердыми материалами Текст. //НТЖ Каучук и резина. 1960. — № 5. — С. 34−37.
- Литвинов, В.М. Повышение надежности нефтепромысловых насосов Текст. -М.: Недра, 1978. 191 с.
- Лепетов, В.Н. Резинотехнические изделия Текст. — Л.: Химия, 1976.-440 с.
- Князев, И.К. Повышение эффективности использования винтовых двигателей Текст. /И.К. Князев, Е. Д. Костыря, В. А. Каплун //НТПЖ Нефтяное хозяйство. 1986. — № 7. — С. 14−16
- Балденко Д.Ф. Секционные винтовые забойные двигатели Текст.: обзорная информация /Д.Ф. Балденко, Ю. Ф. Потапов, Т. Н. Чернова //Строительство скважин. М.: ВНИИОЭНГ, 1989. — № 5. — С. 1−52.
- Hooper, M. Tandem motors reduce well costs Text. // World Oil. — 1995.-№ 216.-P. 57−58.
- Пат. 517 138 США, МКИ5 F 01 С 1/10. Composite stator construction for downhole drilling motors Text. /Forest J. (Et al). № 845 545- опубл. 15.12.92.
- Молчанов, А. Г. Подземный ремонт и бурение скважин с применением гибких труб Текст. /А.Г. Молчанов, C.B. Вайншток, А. Г. Некрасов, В. И. Чернобровкин. М.: Горная академия, 1999. — 224 с.
- Бершадский, Л.И. О ¦ самоорганизации и концепциях износостойкости Текст. //Трение и износ, 1992. т. 13. — № 6. — С. 10 771 094.
- Ермаков, С.Ф. Биомеханика синовиальной среды суставов: современные концепции трения изнашивания и смазки суставов Текст. //Трение и износ, 1993. т. 14. — № 6. — С. 1092−1109
- Поляков, A.A. Трение на основе самоорганизации. Эффект безизносности и триботехнологии Текст. //Трение и износ, 1996. — т. 17. — № 3−4.- С. 47−119.
- Кужаров, A.C. Трибологические проявления самоорганизации в системе «латунь глицерин — сталь» Текст. //Трение и износ, 1996. — т. 17. -№ 1.-С. 113−123.
- Сляднев, М.А. Методы и средства компенсации износа подвижных соединений машин и оборудования Текст. //НТЖ Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 1994. — № 2 — С. 31−35.
- Гаркунов, Д.Н. Триботехника Текст.: учеб. в 2-х томах, том 2 Износ и безизносность. — 4-е изд. перераб. и дополн. — М.: МСХА, 2001 г. -616 с.
- Гаркунов, Д.Н. Триботехника Текст.: учеб. для ВТУЗов. — 2-е изд. перераб. и дополн. — М.: Машиностронение, 1989. 328 с.
- Кужаров, A.C. Координационная трибохимия избирательного переноса Текст.: дис.. докт. тех. наук: 05.02.04. — Ростов на дону, 1991.
- Чичинадзе, A.B. Практическая трибология. Мировой опыт Текст.: Международная инженерная энциклопедия. — М.: Центр «Наука и техника», 1994. Т. I. — 247 е.- Т. II. — 451 с.
- Кольцов, JI.A. Эластичные уплотнители насосов, работающие в режиме избирательного переноса Текст.: в кн. Долговечность трущихся деталей машин. М.: Машиностроение, 1986. — вып. 2. — С. 120−126.
- Костецкий, Б.И. Эволюция структурного и фазового состояния и механизма самоорганизации материалов при внешнем трении Текст. //Трение и износ, 1993. т.4. — № 4. — С. 773−784.
- Михин, Н.М. Самоуплотняющиеся опоры скольжения с автокомпенсацией износа Текст. /Н.М. Михин, М. А. Сляднев, И. А. Сорокин //НШЖ Нефтяное хозяйство. 1989 -№ 10. — С.81.
- Михин, Н.М. Автокомпенсация износа в резинометаллических подшипниках скольжения Текст. /Н.М. Михин, М. А. Сляднев, И. А. Сорокин //Техника и технология бурения скважин: обз. инф. ВНИИОЭНГ. М.: ВНИИОЭНГ, 1991.-37 с.
- Михин, Н.М. Новый способ автокомпенсации в подшипниках скольжения Текст. /Н.М. Михин, М. А. Сляднев //НТЖ Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. — 1994. № 2 — С. 39−42.
- Пенкин, Н. С. Основы трибологии и триботехники Текст.: учеб. Пособие для аспир., науч. сотр. и студ. мех. спец. ВУЗов /Н.С. Пенкин, А. Н. Пенкин. Ставрополь, 2004. — 223 с.
- Гусман, М.Т. Резинометаллические подшипники турбобуров Текст. 7 М. Т. Гусман, А. В. Кольченко, А. Д. Силин. М.: ГОСТОПТЕХИЗДАТ, 1959. — 107 с.
- Давыдов, А.П. Резиновые подшипники в машиностроении Текст. -Л.: Машиностроение, 1976. — 200 с.
- Сляднев, М.А. Методы обеспечения компенсации износа в опорах скольжения Текст. /М.А. Сляднев, Н. М. Михин, И. А. Сорокин //НТПЖ Нефтяное хозяйство. 1989. — № 11. — С. 42−43.
- Сляднев, М.А. О результатах исследования работоспособности резинометаллических опор скольжения и триботехнической эффективности автокомпенсации износа Текст. //НТЖ Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. — 1997. — № 6−7. — С. 8−13.
- Сляднев, М.А. Методы и средства компенсации износа подвижных сопряжений машин и оборудования Текст. //НТЖ Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 1994. -№ 2- С.31−34.
- Пат. 34 443 482 США, Е21 В 003/12. Stator Controlled Hydraulic Motor Text. /Lummus J., Park А.- опубл. may, 1969.
- Пат. 5 171 139 США, МКИ5 F 03 С 2/08. Moineau motor with conduits through the stator Text. /Underwood LX>.(Smith Int. Inc). № 798 383- опубл. 15.12.92.
- A.c. 1 385 686 SU, МКИ5 E 21 В 4/02. Статор винтового забойного двигателя Текст. /С.С. Никомаров, А. М. Кочнев, JI.B. Астафьева (Перм. фил. ВНИИБТ). № 4 096 954/03- заявл. 14.07.86 — опубл. 30.6.93, Бюл. № 24.
- Пат. 5 007 490 США, МКИ5 Е 21 В4/02. Progressive cavity drive train with elastomeric joint assembly for use in downhole drilling Text. /Russel D. Ide.- опубл. 16.04.91, Бюл. № 22,1992, вып. 62.
- Пат. 5 135 059 США, МКИ5 Е 21 В 4/00. Borehole drilling motor with flexible shaft coupling Text. /Turner W.E., Harvey P.R.- Teleco Oilfield Services Inc. № 615 602- опубл. 04.08.92.
- Карасик, И.И. Методы трибологических испытаний в. национальных стандартах стран мира Текст.: под ред. B.C. Кершенбаума //Международная инженерная энциклопедия. — М.: Центр Наука и техника, 1993. -325с.
- ГОСТ 26 365–84. Издания. Резина. Общие требования к методам усталостных испытаний Текст. Введ. 1984 — 12 — 18. — М.: Изд-во стандартов, 1985. — 20 с.
- Справочник по триботехнике Текст.: в 3-х томах. /под ред. М. Хебды. -М.: Машиностроение, 1989.
- Махлис, Ф.А. Терминологический справочник по резине Текст. /Ф.А. Махлис, Д. Л. Федюкин. М.: Химия, 1989. — 400 с.
- Кошелев, Ф.Ф. Общая технология резины Текст. /Ф.Ф. Кошелев, А. Е. Корнев, Н. С. Климов. -М.: Химия, 1968. 553 с.
- Батунер, JI.H. Математические методы в химической технике Текст. /Л.М. Батунер, М. Е. Позин. Л.: Химия, 1971. -415 с.
- Бродский, Г. И. Исследование роли некоторых немеханических факторов при фрикционном износе резин Текст. //НТЖ Каучук и резина. -i960.-№ 8.-С. 22−29.
- Ратнер, С.Б. Механизм истирания полимеров и критерий подобия Текст.: докл. акад. наук СССР, т. 135, № 2. 1960. — С. 294−297.
- Трение изнашивание и смазка Текст.: Справочник в 2-х томах, под общ. ред. И. В. Крагельского. -М.: Машиностроение, 1978.
- Основы трибологии (трение, износ, смазка) Текст.: под ред. A.B. Чичинадзе. М.: Наука и техника, 1995. — 778 с.
- Румшинский, Л.З. Математическая обработка результатов экспериментов Текст. Справочное пособие. -М.: Наука, 1991. — 163 с.
- Аветисов, А.Г. Методы прикладной математики в инженерном деле при строительстве нефтяных и газовых скважин Текст. /А.Г. Аветисов, А. И. Булатов, С. А. Шаманов. М.: ООО «Недра — Бизнесцентр», 2003. — 239 с.
- Повышение износостойкости горно-обогатительного оборудования Текст.: под ред. Н- С. Пенкина. М.: Недра. 1992. — 268 с.
- Мур, Д. Трение и смазка эластомеров Текст. М.: Химия, 1977.264 с.
- Рудаков, А.П. Истирание резины гладким индентером Текст. /АЛ. Рудаков, Е. В. Кувшинский //сб. науч. ст. Фрикционный износ резин. М.-Л.: Химия, 1964. — С. 46−53.
- Резниковский, М.М. Особенности механизма истирания высокоэластических материалов Текст. /М.М. Резниковский, Г. И. Бродский //сб. науч. ст. Фрикционный износ резин. М.-Л.: Химия, 1964. — С. 21−30.
- Пенкин, Н.С. Гуммированные детали машин Текст. — М.: Машиностроение, 1977. 200 с.
- Бухина, М.Ф. Техническая физика эластомеров Текст. -М.: Химия, 1984.-223 с.
- Крагельский, И.В. Узлы трения машин Текст. /И.В. Крагельский, Н. М. Михин. М.: Машиностроение, 1984. — 270 с.
- Рейтлингер, С.А. Проницаемость полимерных материалов Текст.: М.: Химия, 1974. — 272 с.
- Гофман, В. Вулканизация и вулканизующие агенты Текст. — Л: Химия, 1968.-464 с.
- Смит, Д. Стереорегулярные каучуки Текст. М.: Мир, 1981.511с.
- Роберте, А. Натуральный каучук Текст. М.: Мир, 1990. — 720 с.
- Гармонов, И.В. Синтетический каучук Текст., Л.: Химия, 1983. -560 с.
- Карапетов, Р.В. Повышение эффективности бурения скважин за счет увеличения моторесурса винтовых забойных двигателей Текст. /НТЖ «Нефтепромысловое дело», № 10, 2007 г., ОАО «ВНИИОЭНГ», 2007, М.: С. 45−48.
- Воробьева, ГЛ. Химическая стойкость полимерных материалов Текст.-М.: Химия, 1981. 296 с.
- Пичугин, В.Ф. Повышение износостойкости узлов трения бурового оборудования и инструмента Текст. //Сб. науч. трудов /Долговечность трущихся деталей машин. — М.: Машиностроение, 1988. — Вып. 3. С. 177−184.
- Акопов, С.А. К вопросу взаимодействия рабочих органов винтовых забойных двигателей Текст. /С.А. Акопов, Г. П. Шелудько, Р. В. Карапетов //Сб. науч. тр. /СевКавНИПИгаз. Ставрополь: СевКавНИПИгаз, 2002.-С. 244−257.
- Зуев, Ю.С. Стойкость эластомеров в эксплуатационных условиях Текст. /Ю.С. Зуев, Т. Г. Деггева. М.: Химия, 1986. — 264 с.
- Пол, Д. Полимерные смеси Текст. /Д. Пол, С. Ньюмен. М.: Мир, 1981.-440 с.
- Коротких, Н.И. Разработка новых эластомеров для статоров винтовых забойных двигателей и винтовых насосов Текст. /Н.И. Коротких, Е. И. Гаврилова //НТЖ Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. М.: ВНИИОЭНГ, 2003. — № 9. — С. 46−49.
- Колесникова, Т. И. Буровые растворы и крепление скважин Текст. М.: Недра, 1975 — 264 с.
- Рабиа X. Технология бурения нефтяных скважин.- М.: Недра, 1989. -413 с.
- Бартенев, Г. М. Трение и износ полимеров Текст. /Г.М. Бартенев, В. В. Лаврентьев. Л.: Химия, 1972. — 240 с.
- Акопов, С.А. Особенности трения и изнашивания пары «ротор — статор» винтового забойного двигателя Текст. /С.А. Акопов, Г. П. Шелудько,
- P.B. Карапетов //Строительство газовых и газоконденсатных скважин: Сб. науч. трудов ВНИИГАЗ и СевКавНИПИгаз. М., — 1999. — С. 219−225.
- Белый, В.А. Трение и износ материалов на основе полимеров Текст. — Минск: Наука и техника, 1976. — 432 с.
- Budepudi, V. Drilling fluid type affects elastomer selection Text. /Budepudi, V Michael Wilson J., Patel A. //Oil and Cas Jornual. 1998. — № 5. -P. 75- 80.
- ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «ЧЕРКЕССКИЙ ЗАВОД РТИ»
- ОАО «Черкесский завод РТИ»)
- УТВЕРЖДАЮ Технический директор ОАО «ЧевЙЙЙШ^ад РТИ"1. РЕГЛАМЕНТна изготовление резиновой смеси для статоров винтовых забойных двигателей повышенной износостойкости1. СОГЛАСОВАНО1. Главный технолог
- ОАО «Черкесский завод РТИ"1. Т.М. Коробкина2004 г."1. Г. П. Шелудько2004 г.
- Научный сотрудник ОАО ?<�Сер&авНИПИгаз"1. Р.В. Карапетов» 2004 г. 1. Пояснительная записка
- Характеристика основных и вспомогательных материалов11 Основные материалы
- Наименование материала ГОСТ, ОСТ, ТУ
- Каучук бутадиеннитрильный СКН-26М Каучук дивиниловый СКД ГОСТ 7738–65
- Сера техническая природная молотая ГОСТ 127–76, сорт 9995
- Сульфенамид Ц, гранулированный ТУ 614−868−771. Диафен ФП ТУ 614−817−76
- Кислоты жирные синтетические ОСТ 38−7-25−73
- Углерод технический ПМ-100 ГОСТ 7885–77
- Пластификатор дибутилфталат ГОСТ 8728–6812 Вспомогательные материалы
- Тальк молотый для производства РТИ1. ГОСТ 19 729–74 марка ТРиВ
- Характеристика контрольно измерительных приборов
- Наименование измерительных приборов, приспособлений Техническая характеристика
- Термопара поверхностная Предел измерений от 0 до 250 °C, допустимая погрешность ±10 °С
- Толщиномер тип ТР-10 ГОСТ 11 358–74 Предел измерений от 0 до 10 мм, цена деления 0,1 мм, допустимая погрешность ±0,02 мм
- Толщиномер тип ТР-25 ГОСТ 11 358–74 Предел измерений от 0 до 25 мм, цена деления 0,1 мм, допустимая погрешность ±0,08 мм
- Линейка измерительная металлическая, ГОСТ 7509–69 Предел измерений от 0 до 1000 мм, цена деления 1 мм, допустимая погрешность ±1 мм.
- Весы РП-1Ш13, ГОСТ 11 219–65 Предел измерений от 50 до 100 кг, допустимая погрешность ±0,1% фактической нагрузки
- Весы РП-150Ш13, ТУ 2506−616−67 Предел измерений от 7,5 до 150 кг, допустимая погрешность ±0,1% фактической нагрузки
- Весы РП-200Ш13, ГОСТ 11 219–65 Предел измерений от 10 до 200 кг, допустимая погрешность ±0,1% фактической нагрузки
- Весы РП-500Ш13, ГОСТ 11 219–65 Предел измерений от 25 до 500 кг, допустимая погрешность ±0,1% фактической нагрузки
- Весы Сч-50, ТУ 25−06−633−70 Предел измерений от 2,5 до 50 кг, допустимая погрешность ±0,1% фактической нагрузки
- Весы ВШП-150, ГОСТ 14 004–68 Предел измерений от 10 до. 150 кг, допустимая погрешность ±0,1% фактической нагрузки2 Технологический регламент
- Смола стирольно-инденовая (СИС) 2,01. Смола Октофор N 4,01. Диафен ФП 2,01. Неозон Д 1,01. Дибутилфталат (ДБФ) 6,0
- Ы-нитрозодифениламин (НДФА) 0,5
- Техулерод №-110 (№-220) 60,01. Эпоксидная смола 1,0
- Теоретическая плотность -1,14×10 кг/м
- Примечание: Допускается замена в равной дозировке: — техуглерода ПМ-100 на ПМ-75-- стеариновой кислоты на СЖК 17−20-- дибутилфталата на октилфталат и его аналоги-- Сульфенамида Ц на Сантокюр Мор.23 Режим изготовления
- Технология -изготовления резиновой смеси ВЗД 4−1 предусматривает 3-х стадийный режим смешения в резиносмесителе.23.1 Режим смешения первой стадии в резиносмесителе.1. Операции Время, минначало конец
- Загрузить каучуки, стеарин, СИС, Октофор Ы, НДФА. Опустить верхний пресс. 0 1
- Смешение под давлением 1 2
- Поднять верхний пресс, загрузить 1/3 ТУ, мягчители 2 3
- Смешение под давлением 3 4
- Поднять верхний пресс, загрузить 2/3 ТУ. Опустить верхний пресс. 4 5
- Смешение под давлением 5 6
- Поднять верхний пресс, открыть верхний затвор, выгрузить смесь при достижении температуры 140 + 5 °C 7 8−91. ИТОГО: 8−923.2 Обработка смеси на вальцах. Зазор между валками 6−8 мм1. Операции Время, минначало конец
- Принять смесь на вальцы 0 1
- Тщательно перемешать, сделать 8−10 подрезов 1 5
- Срезать смесь рулонами по 8−10 кг 5 71. ИТОГО: 7
- Охлаждение и вылежка не менее суток на стеллаже или в металлическом шкафу.23.3 Режим смешения второй стадии в резиносмесителе1. Операции Время, минначало конец
- Загрузить смесь первой стадии, опустить верхний пресс 0 1
- Смешение под давлением 1 2
- Поднять верхний пресс, загрузить оксид цинка, Диафен ФП, Неозон Д, опустить верхний пресс 2 3
- Смешение под давлением 3 5
- Сбросить давление, открыть нижний затвор, выгрузить смесь при достижении температуры 135 ± 5 °C 5 6−71. ИТОГО: 6−723.4 Обработка смеси на вальцах. Зазор между валками 6−8 мм1. Время, мин1. Операции начало конец
- Принять смесь на вальцы 0 1
- Тщательно перемешать, сделав 8−10 подрезов 1 51. Срезать смесь листами 5 71. ИТОГО: 7
- Охлаждение и вылежка не менее суток на стеллаже.23.5 Режим смешения третьей стадии резиносмесителе1. Операции Время, минначало конец
- Загрузить смесь второй стадии, опустить верхний пресс 0 1
- Смешение под давлением 1 2
- Поднять верхний пресс, загрузить сульфенамид Ц 2 2,5
- Опустить верхний пресс, смешение под давлением 2,5 3,5
- Сбросить давление, открыть нижний затвор, выгрузить смесь при достижении температуры 110 + 3 °C 3,5 41. ИТОГО: 123.6 Обработка смеси на вальцах. Зазор между валками 6−8 мм.1. Время, мин1. Операции начало конец
- Принять смесь на вальцы, пропустить через зазор не менее 2 раз 0 1
- Срезать до малого запаса и ввести серу 1 3
- Добавить срезанный запас, тщательно перемешать, сделав по 10 надрезов с закаткой в рулоны. 3 7
- Срезать смесь листами ¦ 7 91. ИТОГО: 9
- Толщина листа при снятии вальцов не более 10 мм.23.7 Охлаждение в ванне проточной водой не менее 20 минут. Пудровка тальком. Вылежка смеси до получения результатов ускоренного контроля.
- Способ хранения на стеллажах. Допустимый срок хранения с момента изготовления: летом — не более 15 суток, зимой — не более 30 суток.24 Последующие операции24.1 Вальцевание. Режим разогрева резиновой смеси.
- Тип вальцев Пд 1500×550/5501. Загрузка, кг 60−80
- Температура корпуса, °С 40−65
- Температура головки, °С 80−90
- Температура мундштука, °С 100−110
- Нормы ускоренного контроля
- Вулканизация Кольцевой модуль
- Время, мин Температура, °С Деление/груз норма20±-1 165±1 3/2 3,0−6,0
- Физико — механические показатели
- Режим вулканизации образцов: время -30±1 мин, температура 153±3 °С удельное давление — 2,45 МПа
- Вязкость по Муни при t= 100 С0, не более 100
- Время подвулканизации (t5) при t =120 С0, мин, не менее 6
- Пластичность по Карреру, услов. ед., не менее 0,18
- Условная прочность при растяжении в момент 16 разрыва, МПа, не менее
- Относительное удлинение при разрыве, % 280−450
- Остаточное удлинение, %, не более 20
- Твердость по Шору, А 70−80
- Сопротивление раздиру, НУмм, не менее 50
- Истираимость, м3/т*Дж (см3/квт ч), не более 84 (300)
- Основные правила безопасного ведения процесса и перечень обязательных технологических рабочих инструкций, инструкций по технике безопасности.31 Рабочие инструкции:
- Для работы на гидроноже для резки каучука- Для работы на резиносмесителе- Для работы на смесительных вальцах-
- Для работы по навеске ингредиентов и каучука в подготовительном цехе-
- Для рабочих на червячном прессе-
- Для работающих на вулканизационных прессах.
- Инструкции по технике безопасности: Для работающих в подготовительном цехе- Для работашцих на резиносмесителе-
- Для работающих на вальцах-1. При работе на гидроноже-
- При работе на лабораторных прессах-
- При работе на вырубной и отрезной машинах-
- Для работающих на прессах-
- В качестве базы сравнения были использованы данные, полученные при испытании серийно выпускаемой и опытной секций рабочих органов винтового двигателя Д-106 в равнозначных условиях.