Совершенствование методов повышения долговечности замкового соединения бурильной колонны при многократном свинчивании

• Автор: Кузьминых, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Ухта
• Количество страниц: 128 с. : ил.

Содержание

Условные обозначения

Введение

1 Анализ существующих методов повышения долговечности

замкового соединения бурильной колонны

1.1 Анализ факторов, влияющих на долговечность замковых со

единений бурильной колонны

1.2 Современные представления о повышении работоспособно

сти замкового соединения бурильной колонны

1.3 Условия работы конического соединения замковых буриль

ных труб и пути повышения их долговечности
1.4 Промысловый опыт
1.5 Влияние смазочных и противоизносных свойств резьбоуп
лотнительных составов на разрушение элементов резьбы бурильных замков
1.6 Избирательный перенос и его реализация в смазочных со
ставах
1.7 Цели и задачи исследования
1.8 Выводы по первой главе
2 Формирование комплекса методик исследования
2.1 Методики исследования
2.1.1 Методика визуально-оптического и измерительного контро

2.1.2 Твердометрия
2.1.3 Массометрия
2.2. Методический комплекс по изучению процессов трения
2.2.1 Методика планирования и обработки данных эксперимента
2.2.2 Методика испытаний на четырехшариковой машине трения
2.2.2.1 Подготовка и проведение испытаний. Показатели и режимы

испытаний
Определение основных трибологических характеристик по 54 результатам испытаний
Методика испытаний на универсальном триботехническом 57 комплексе (серийная машина трения СМТ-1)
Методика испытаний резьб при многократном свинчивании 59 на полномасштабном буровом стенде-скважине ОАО НПО "Буровая техника"
Выводы по второй главе
Исследование изнашивания замковых резьбовых соединений 64 при многократном свинчивании
Теоретические основы процесса исследования изнашивания 64 замковых резьбовых соединений при многократном свинчивании
Испытание резьб при многократном свинчивании на полно- 66 масштабном буровом стенде-скважине ОАО НПО "Буровая техника"
Испытания на четырехшариковой машине трения
Выбор смазочного состава и параметров исследуемых сма- 69 зок
Установка, образцы и аппаратура
Подготовка и проведение испытаний. Показатели и режимы 72 испытаний
Испытания на универсальном триботехническом комплексе
(серийная машина трения СМТ-1)
Установка, образцы и аппаратура
Режимы испытаний. Подготовка и их проведение
Выводы по третьей главе
Влияние смазочных композиций на долговечность замковых

резьбовых соединений
4.1 Исследование эффективности смазочных композиций с на
полнителями в условиях минерализованной среды
4.2 Исследование влияния смазочных композиций с наполните
лями на работоспособность при реализации эффекта избирательного переноса
Выводы по четвертой главе
5 Влияние свойств рабочей среды на характер изнашивания
резьбовых поверхностей
5.1 Разработка медесодержащей добавки реализующей избира
тельный перенос в смазке
5.2 Исследования влияния технологических растворов на рабо
тоспособность резьб
5.3 Влияние удельной нагрузки на работоспособность резьб
5.4 Влияние скорости скольжения на работоспособность резьбо
вых соединений
5.5 Оценка характера изнашивания от присутствия техноло
гических растворов разной плотности
5.6 Влияние промывочных жидкостей на контактное давле
ние разрушения смазочной пленки в резьбовых соедине-
ниях
Выводы по пятой главе
Основные предложения и рекомендации
Список литературы

Авторы [13] проводили исследования на четырехшариковой машине трения в среде масел с различным содержанием влаги. Рабочей средой к смазке для замкового резьбового соединения является глинистая .промывочная жидкость, представляющая собой многокомпонентную химическую систему.
В области исследования влияния смазок на герметичность и ресурс замкового соединения имеет ряд работ [17, 48, 63], большая часть которых посвящена резьбовым соединениям турбобуров и буровых долот.
Из перечисленных выше сравнительно небольшого числа работ лишь в. [48] впервые достаточно глубоко рассмотрены некоторые вопросы влияния величины! щелочности глинистого раствора на егс смазочные и противоизносные свойства. Исследования проводились в режиме трения скольжения на-машинах М-22М и четырех шариковой, а в режиме трения качения - на УКВС, работающей по принципу фрикционной передачи с двухцикличным нагружением за один оборот образца. При проведении исследований в режиме качения на машине УКВС контактные нагрузки были-в 1,5 раза меньше, чем на принятой для этих целей четырехшариковой! машине. Это безусловно отразилось на структурных свойствах смазочных пленок. Испытываемые образцы были изготовлены из из стали ШХ-15, а не хром« никилиевой стали, используемой для изготовления бурильных труб и замков. Дианазон щелочности исследуемых растворов был не достаточно полным и ограничивался тремя величинами pH: 7,3; 9,4; 10.
Особое значение при .решении вопроса повышения ресурса замкового резьбового соединения имеет исследование таких путей, которые бы позволили без-существенных материальных затрат значительно повысить износостойкость элементов резьбы с учетом современных достижений'в области трения, изнашивания и смазки.