Совершенствование оценки технического состояния насосно-компрессорных труб в условиях скважинной коррозии

• Автор: Селиванов, Дмитрий Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Ухта
• Количество страниц: 243 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 Анализ существующих методов оценки технического состояния НКТ с коррозионными повреждениями

1.1 Влияние коррозии на техническое состояние НКТ

1.2 Методы оценки технического состояния НКТ

1.3 Существующие методы исследований

1.4 Пути совершенствования методов оценки технического

состояния НКТ

1.5 Цель и задачи исследований

1.6 Выводы

2 Методики исследований

2.1 Методика визуально-оптического и измерительного контроля.
2.2 Методики коррозионных испытаний
2.2.1 Методика потенциометрических испытаний
2.2.2 Методика проведения гравиметрических испытаний
2.2.3 Методика электрохимических коррозионных испытаний при помощи коррозиметра «Моникор - 2»
2.3 Методики неразрушающего контроля
2.3.1 Методика определения твердости с помощью ультразвукового твердомера «УЗИТ — 2М»
2.3.2 Методика определения прочностных характеристик стали с помощью прибора ПИМ-ДВ-
2.3.3 Методика определения толщины стенки трубы
2.3.4 Методика металлографических исследований
2.4 Методика статистической обработки результатов исследований
2.4.1 Определение оптимального числа измерений
2.4.2 Проверка выборки на наличие грубых ошибок

2.4.3 Проверка выборок на нормальность распределения
2.4.4 Оценка однородности или совместимости
наблюдений
2.5 Выводы
3 Оценка текущего технического состояния насосно-компрессорных труб при сплошной коррозии их поверхности
3.1 Визуально-оптический и измерительный контроль исследуемых образцов
3.1.1 Отбор образцов
3.1.2 Визуальный осмотр
3.1.3 Поверхностная микроскопия
3.2 Приборно-инструментальные измерения образцов
3.2.1 Подготовка и планирование эксперимента
3.2.2 Измерение твердости и толщины стенок образцов
3.2.3 Измерение потери металла на коррозию
3.2.4 Оценка запаса надежности НКТ по остаточному ресурсу
3.3 Выводы
4 Обоснование возможности дальнейшей эксплуатации коррозионно-поврежденных НКТ с оценкой их остаточного ресурса
4.1 Металлографические исследования
4.1.1 Оценка размера зерна
4.1.2 Оценка структуры стали
4.1.3 Выявление неметаллических включений
4.2 Прочностные исследования образцов НКТ
4.2.1 Механические свойства
4.2.2 Определение площади несущего сечения коррозионно-поврежденных труб
4.2.3 Обоснование допустимой глубины спуска труб
4.3 Оценка коррозионной активности скважинных сред
4.3.1 Балльная шкала оценок
4.3.2 Методика оценки коррозионной активности скважинных сред
4.3.3 Определитель коррозионной совместимости НКТ и скважинных сред
4.4 Оценка остаточного эксплуатационного ресурса коррозионно-поврежденных насосно-компрессорных груб
4.4.1 Расчет остаточного ресурса на основе метода математической статистики
4.4.2 Расчет остаточного ресурса на основе измерения глубины коррозионного повреждения поверхности труб
4.4.3 Расчет остаточного ресурса на основе лабораторных исследований скорости коррозии трубных образцов
4.5 Выводы
5 Пример оценки текущего технического состояния коррозионно-
поврежденных НКТ
5.1 Визуально-оптический контроль исследуемых образцов
5.1.1 Отбор образцов
5.1.2 Визуальный осмотр
5.1.3 Поверхностная микроскопия
5.2 Приборно-инструментальные измерения образцов НКТ
5.2.1 Подготовка и планирование эксперимента
5.2.2 Измерение твердости и толщины стенок образцов
5.2.3 Определение потери металла на коррозию
5.2.4 Расчет запаса надежности НКТ по остаточному объему
5.3 Результаты металлографических исследований
образцов НКТ
5.4 Результаты прочностных испытаний образцов НКТ
5.4.1 Определение механических свойств
б) при законе распределения Вейбулла
(1.19)
= ■ ехр(- А.[ и),

(1.20)
где X,] - параметр распределения.
Тогда сумма наработок Тср между отказами от начала эксплуатации объекта до перехода в предельное состояние будет представлять собой ресурс К0 этого объекта [21]:
где ^ - количество наработок между отказами за период эксплуатационного ресурса 1*0.
При этом остаточный ресурс 11ост определится как доля от полного его значения:
здесь у' - долевой коэффициент.
Однако, несмотря на теоретическую ясность решения задачи, такой подход применим при прогнозировании ресурса работы для однотипного оборудования на основе статистических наблюдений за его отказами в однотипных условиях эксплуатации. Применительно к конкретному изделию, работающему в конкретных эксплуатационных условиях, наиболее плодотворным является прогнозирование остаточного ресурса по скорости физико-химического изме-
(1.21)
(1.22)