Разработка забойной гидромеханической системы компенсации колебаний давления промывочной жидкости

• Автор: Миннивалеев, Тимур Наилевич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 136 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 Колебательные процессы при бурении скважин и их влияние на показатели бурения турбобурами и винтовыми забойными двигателями
1.1 Источники колебательных процессов в процессе бурения скважин и их частотный состав
1.1.1 Неравномерная подача промывочной жидкости буровыми насосами
1.2 Влияние колебаний давления промывочной жидкости на работу турбобура
1.3 Влияние колебаний промывочной жидкости на работу винтового забойного двигателя
1.4 Компенсаторы
1.4.1 Зависимость объема компенсатора поршневого бурового насоса от глубины бурения
1.5 Анализ колебаний давления промывочной жидкости при бурении
нефтяной скважины №7063 в Азнакаевском ПБР ООО «Бурение»
Выводы по первой главе
2 РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОГО КОМПЕНСАТОРА ДЛЯ ЦИРКУЛЯЦИОННОЙ СИСТЕМЫ БУРОВОЙ УСТАНОВКИ
2.1 Гидравлический расчет циркуляционной системы буровой установки с установленным в компоновку бурильного инструмента гидромеханическим компенсатором
2.2 Конструктивный обзор существующих компенсаторов, их особенности и недостатки
2.3 Разработка гидрокомпенсатора с боковым (наружным) расположением рабочих органов
2.4 Гидромеханический компенсатор с внутренним расположением рабочих органов (конструкция и принцип работы)

2.4.1 Гидродинамический расчет параметров потока жидкости при его воздействии на гидрокомпенсатор
2.4.2 Явление возможного гидроудара и оценка компенсации давления
2.4.3 Определение числа ступеней гидромеханического компенсатора давления
2.5 Гидродинамика пружинного гидромеханического компенсатора при нестационарном потоке несжимаемой жидкости
2.5.1 Вывод уравнения для давления исходящего потока жидкости
2.5.2 Дифференциальное уравнение движения поршня гидромеханического компенсатора
2.5.3 Определение давления нисходящего потока
2.6 Окончательная схема гидромеханического компенсатора
Выводы по второй главе
3 СТЕНДОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ
ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОГО КОМПЕНСАТОРА
3.1 Конструкции лабораторных гидравлических стендов
3.2 Разработка лабораторного стенда
3.3 Оснащение стенда необходимой измерительной аппаратурой
3.4 Подготовка к лабораторным испытаниям
3.5 Порядок проведения эксперимента
3.6 Результаты лабораторного исследования
Выводы по третьей главе
4 ПРОМЫСЛОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОГО КОМПЕНСАТОРА ДАВЛЕНИЯ ПРОМЫВОЧНОЙ ЖИДКОСТИ
4.1 Назначение и цели промысловых испытаний
4.2 Требования к опытной конструкции гидромеханического компенсатора..
4.3 Техническая характеристика гидромеханического компенсатора давления
4.4 Сборка и подготовка компенсатора к промысловым испытаниям
4.5 Проверка работоспособности компенсатора перед бурением скважины

4.6 Бурение скважины
4.6.1 Результаты бурения на скважине №
Выводы по четвертой главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ РАБОТЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Приложение А. Акт о внедрении в учебный процесс
Приложение Б. Акт о результатах промыслового испытания гидромеханического компенсатора давления

Стабилизатор 6 предназначен для центрирования центра диафрагмы в момент опускания ее на седло при остановке насоса.
При работе насоса перекачиваемая жидкость, проходя через тройник 18, под давлением большим, чем начальное давление газа в пневмокомпенсаторе, отжимает резиновую диафрагму от седла 2 и попадает в нижнюю часть корпуса 3, сжимая газ до величины рабочего давления.
В течение периода нагнетания, когда мгновенная подача насоса становится меньше средней подачи, перекачиваемая жидкость в нижней части корпуса 3 под диафрагмой, подается в нагнетательный трубопровод за счет расширения газа, а при увеличении подачи больше средней происходит, наоборот, поглощение жидкости из нагнетательного трубопровода за счет сжатия газа внутри диафрагмы. Таким образом, происходит выравнивание неравномерности подачи бурового насоса.
Рисунок 1.7 - Пневмокомпенсатор