11. Фуфачев О.И. Исследование и разработка новых конструкций рабочих органов винтовых забойных двигателей для повышения их энергетических и эксплуатационных характеристик // Тез. докл. Всерос. Науч.-техн. конференции «Нефтегазовое и горное дело». -Пермь, 2010.-С. 70-71.
Заключение диссертации по теме "Машины, агрегаты и процессы (по отраслям)", Фуфачев, Олег Игоревич
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
1. Разработан метод проектирования новой конструкции статора, повышающей энергетические характеристики ВЗД за счет использования в конструкции статора специального металлического корпуса с внутренним винтовым циклоидальным профилем.
2. Разработана методика прочностного и теплового расчетов элементов конструкции рабочих органов ВЗД с использованием компьютерного моделирования.
3. Установлено, что величина контактного давления рабочих органов в зоне разделения рабочих камер высокого и низкого давления нового статора втрое превышает данный показатель статора стандартной конструкции с одновременным улучшением герметичности рабочих камер героторного механизма, снижением объёмных потерь в рабочих органах и повышением энергетических характеристик ВЗД.
4. Показано, что в статоре новой конструкции более чем в 3 раза уменьшена- площадь действия высоких деформаций резиновой обкладки и более чем в 1,5 раза уменьшена температура разогрева эластомера вследствие циклического действия нагрузок, что повышает долговечность статора.
5. За счет значительно меньшего нагрева обкладки в зонах повышенной, деформации резины применение нового статора возможно до температуры на забое 145°С, что на 35°С выше, чем для стандартных статоров.
6. Статор предложенной конструкции существенно снижает искажения N проектной геометрии циклоидального профиля резиновой обкладки при повышенных значениях внутреннего давления и температуры, что обеспечивает стабильность энергетических характеристик ВЗД независимо от глубины бурения и температуры на забое.
7. Освоена технология изготовления новых статоров диаметрами 95 и 195 мм. Разработано и изготовлено соответствующее технологическое оборудование.
8. Стендовые испытания экспериментальных образцов показали, что новые секции рабочих органов имеют увеличенный на 46% (для ВЗД диаметром 95 мм) и на 65% (для ВЗД диаметром 195 мм) крутящий момент и более «жесткую» нагрузочную характеристику работы винтового героторного механизма по сравнению с ВЗД со стандартными статорами.
9. Промысловые испытания экспериментальных секции рабочих органов при бурении нефтяных скважин в ОАО «Азнакаевский горизонт», ООО «Нефтекамское УБР» и филиале "Центр горизонтального бурения" ООО "Газпром бурение" показали их высокую работоспособность.
Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Фуфачев, Олег Игоревич, 2011 год
1. Балденко Д.Ф. Отечественные винтовые забойные двигатели и прогресс буровой техники и технологии/ Ю.А. Коротаев// Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море.- 2003.-№5.- С. 14-22.
2. Балденко Д.Ф. Одновинтовые гидравлические машины: в 2 т./ Ф. Д. Балденко, А.Н. Гноевых// М.:000 «ИРЦ Газпром», 2007.
3. Бобров М.Г. Результаты исследований энергетической характеристики винтового забойного двигателя Д1-195/ A.M. Кочнев // Нефтяное хозяйство. -1988. -№6.
4. Писаренко Г.С. Сопротивление материалов: Учебник для вузов. -4-е изд., перераб. и доп. -Киев: Вища школа. Головное изд-во, 1979. -696 с.
5. Delpassand, Majid S., 1995, "Mud Motor Stator Temperature Analysis Technique", ASME Drilling Technology, Book No H00920.
6. URL: http://www.bicodrilling.com/spirostar.php (дата обращения: 07.10.2007).
7. Захарченко П.И. Справочник резинщика. Материалы резинового производства / Ф.И. Яшунская, В.Ф. Евстратов, П.Н. Орловский // -М.: Химия, 1971.-608 с.
8. Балденко Ф.Д. Особенности трения рабочих органов ' одновинтовых гидромашин. -М.: ВНИИОЭНГ. -1988. -№3.
9. Шелудько Г.П: Рисунок изнашивания статора винтовых забойных двигателей/ Р.В. Карапетов, A.C. Акопов // -Материалы VII региональной научно-технической конференции «Вузовская наука — Северо-Кавказскому региону», Ставрополь, СевКавГТУ, 2003.
10. Большаков А.Ю. Численное исследование напряженно-деформированного состояния обкладки статора забойного двигателя от давления рабочей жидкости/ В.Н. Зотин// Модели и методыисследования упругого и неупругого поведения материалов и конструкций. -1987.
11. Большаков А.Ю. Расчет напряженно-деформированного состояния статора винтового забойного двигателя/ В.Н. Зотин// Реологическое поведение деформируемых сплошных сред.- 1990.
12. Лахтин Ю.М. Материаловедение: Учебник для машиностроительных вузов. -2-е изд., перераб. и доп./ В.П. Леонтьева // -М.: Машиностроение, 1980. 493 с.
13. Коротаев Ю.А. Влияние увеличения длины рабочих органов на энергетические характеристики и долговечность винтовых забойных двигателей/ М.Г. Бобров, В.А Пустозеров// Вестник ассоциации буровых подрядчиков. 2001. № 5. - С. 35-36.
14. Бобров М.Г. О влиянии длины рабочих органов на энергетическую характеристику винтового забойного двигателя/ М.Г. Муратова // Тр. ин-та ВНИИБТ, 1989. Вып. 68.
15. Фуфачев О.И. К вопросу повышения эксплуатационных характеристик винтового забойного двигателя// Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море.- 2008.- №1.- С. 22-25.
16. Патент США 6604921. Optimized liner thickness for positive displacement drilling motors/ Andrei N. Plop, Vernon E. Koval// 12.08.2003.
17. Патент 2283416 Российская Федерация. Статор винтовой героторной гидромашины/ В.Н. Андоскин, С.П. Астафьев, К. А. Кобелев, Ю.Е. Кириевский // Опубл. 10.09.2006. Бюл. №25.
18. Патент США 6881045. Progressive cavity pump-motor/ Mark D. Zitka, William D. Murray// 19.04.2005.
19. Патент 2287655 Российская Федерация. Винтовой забойный двигатель/ М.В. Шардаков, С.А. Лузгин // Опубл. 20.11.2006. Бюл. №32.
20. Патент США 6293358. Machine operating according to the Moineau-principle for the use in deep drilling/ Sebastian Jager// 25.09.2001.
21. Патент США 5171138. Composite stator construction for downhole drilling motors/John Forrest// 15.12.1992.
22. Патент 2283442 Российская Федерация. Статор винтовой героторной гидромашины/ В.Н. Андоскин, К.А. Кобелев, Ю.Е. Кириевский // Опубл. 10.09.2006. Бюл. №25.
23. Патент США 5145342. Stator for eccentric spiral pump/ Heinz Gruber// 08.09.1992.
24. Молодило В.И. Особенности управления процессом бурения скважин с использованием винтовых забойных двигателей// Труды ВНИИБТ/ ОАО «НПО «Буровая техника». -М.: Современные тетради, 2008. -218 с.
25. Голдобин Д.А. Совершенствование метода обработки заготовок тонкостенных роторов винтовых забойных двигателей/ ОгИ. Фуфачев // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море.- 2009.2.- С. 29-30.
26. Кочнев A.M. Винтовой забойный двигатель с облегченным-ротором/ В.Б. Голдобин // Нефтяное хозяйство.- 1989.- №9.
27. Плотников В.М1 Совершенствование технологии изготовления* облегченных роторов винтовых забойных двигателей/ Д.А. Голдобин, О.И. Фуфачев// Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и, на море.- 2007.- №2.- С. 13-15.
28. Патент 79314 Российская Федерация. Статор винтового забойного двигателя / О.И. Фуфачев, С.Г. Трапезников, С.Н. Коротаев // опубл. 27.12.08. Бюл. № 36.- 7 с.
29. Крагельский И.В. Основы расчетов на трение и износ / М.Н. Добычин, B.C. Комбалов // -М.: Машиностроение, 1977. 526 с.
30. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы. Пер. с англ. -М.: Мир, 1984. -428 с.
31. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике.-М.:Мир, 1975.-271с.
32. Сабоннадьер Ж.-К. Метод конечных элементов и САПР. Пер. с франц. / Ж.-Д. Кулон //-М.: Мир, 1989. -190 с.
33. Басов К. А. ANS YS в примерах и задачах. -М.: КомпьютерПресс, 2002. -224 с.
34. Каплун А.Б. ANSYS в руках инженера: практическое руководство/ Е.М. Морозов, М.А. Олферьева //- М.: Едиториал УРСС, 2003. -272 с.
35. Кудрявцев JI. Д., Математический анализ, т. 2, М.: Высш. шк., 1970. -409 с.
36. Тимошенко С.П. Теория упругости/ Дж. Гудьер // -М.: Наука, 1979. -560 с.
37. Бернштейн М. JI. Механические свойства металлов. Изд. второе/
38. В.А. Займовский // -М.: Металлургия, 1979. 495 с.
39. ГОСТ 269-66 (CT СЭВ 983-89). Резина. Общие требования к проведению физико-механических испытаний. —М.: Изд-во стандартов, 1993.-13 с.
40. ГОСТ 270-75 (CT СЭВ 2594-80). Резина. Метод определения упругопрочностных свойств при растяжении. -М.: Изд-во стандартов., 1997.-17 с.
41. ГОСТ 28588.1-90, ГОСТ 28588.2-90 (ИСО 4661/1-86, ИСО 4661/2-86). Резина. Подготовка проб и образцов для испытаний. -М.: Стандартинформ., 1990. -16 с.
42. ГОСТ 10952-75. Резина. Методы определения усталостной выносливости при знакопеременном изгибе с вращением. -М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1979. -8 с.
43. ГОСТ 23326-78. Резина. Методы динамических испытаний. Общие требования. -М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1979. -13 с.
44. Бартенев Г.М. Прочность и разрушение высокоэластических материалов/Ю.С. Зуев // -М.: Химия, 1964. -388 с.
45. Браутман Л.И. Разрушение и усталость: в 5 т. / -М.: Мир, 1978.
46. Фуфачев О.И. Расчет напряженно-деформированного состояния статора винтового забойного двигателя/ О.И. Фуфачев // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море.- 2009.- №. 10 С. 3-6.
47. Плотников В.М. Тепловой расчет резиновой обкладки статоров винтовых забойных двигателей/ О.И. Фуфачев // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море.- 2010.- №. 9 С. 3-6.
48. Гарифуллин Ф. А. Конструкционные резины и методы определения их основных свойств: Учеб. Пособие / Ф. Ф. Ибляминов, Л.А. Зенитова // Казан, гос. технол. ун-т., Казань, 2000. -80 с.
49. Кочнев A.M. Стендовые испытания винтовых забойных двигателей/ С.Г. Трапезников, А.Ю. Медведев// Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2003. № 9. -С. 25-29.
50. Фуфачев О.И. Новые конструкции статоров винтовых забойных двигателей производства ООО «ВНИИБТ Буровой инструмент»/ Д.А. Голдобин, В.М. Плотников, В.В. Хохлов, С.Г. Трапезников/ Бурение и нефть.- 2010.- №. 2 - С. 48-50.
51. М.Т. Гусман. Забойные винтовые двигатели для бурения скважин/ Д.Ф. Балденко, A.M. Кочнев, С.С. Никомаров. -М.: Недра, 1981. -232 с.
Научная библиотека диссертаций и авторефератов disserCat http://www.dissercat.com/content/issledovanie-i-razrabotka-novykh-konstruktsii-rabochikh-organov-vintovykh-zaboinykh-dvigatel#ixzz3WLEfeKvq