Технологические процессы и технические средства, обеспечивающие эффективную работу глубинного плунжерного насоса

• Автор: Семёнов, Владислав Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 393 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИЧИН ПРЕЖДЕВРЕМЕННОГО РАЗРУШЕНИЯ НАСОСНЫХ ШТАНГ ОТЕЧЕСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА ДЛЯ НЕФТЕДОБЫЧИ

1.1. Механические характеристики, химический состав материала '

насосных штанг, преждевременно разрушившихся в процессе эксплуатации.

1.2. Макро, микроструктура материала насосных штанг, разрушившихся в процессе эксплуатации
1.3. Работоспособность насосных штанг во взаимосвязи со структурой материала длинномерного изделия
1.4. Послойное исследование механических свойств материала наружной поверхности материала тела насосной штанги и особенности существенно определяющие ее долговечность
1.4.1. Технические и технологические методы обеспечения новых качественных показателей работы нефтепромыслового оборудования и устройств
1.5. Изготовление насосной штанги из горячедеформированной заготовки низкотемпературной термической обработкой
1.6. Химико-термическое упрочнение концевых участков насосной штанги, обеспечивающее ее восстанавливаемость
1.7. Холодная правка и контроль насосных штанг продольным нагружением и технические средства, обеспечивающие правку и их контроль
1.8. Исследование возможности упрочнения при нормальной температуре длинномерных цилиндрических изделий действием продольной растягивающей нагрузки и кручения
1.8.1. Аналитическое представление остаточных напряжений в теле фрагмента насосной штанги по результатам его пластического деформирования растяжением и кручением

1.8.2. Определение остаточных напряжений в теле фрагмента насосной штайги по теории упругоплаешческих деформаций
1.8.3. Определение остаточных напряжений в теле фрагмента насосной штанги по теории течения
1.9.Промышленная реализация процесса восстановления
пространственной геометрии, упрочнения, установления прочностных
характеристик, устранения биения концевых участков штанг насосных и
их неразрушающий контроль
ГЛАВА 2. НЕРАЗРУШАЮЩИЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ НАСОСНЫХ ШТАНГ НА ПРЕДМЕТ ВЫЯВЛЕНИЯ ДЕФЕКТОВ, НАРУШАЮЩИХ ИХ СПЛОШНОСТЬ И ОДНОРОДНОСТЬ СТРУКТУРЫ МАТЕРИАЛА ЕЕ ТЕЛА
2.1. Магнитолюминесцентный метод неразрушающего контроля
концевых участков насосных штанг
2.2. Неразрушающий контроль состояния поверхности и подповерхностного слоя концевого участка штанги методом измерения шумов Баркгаузена при коррозионно-усталостном ее испытании
2.3. Магнитоиндукционный контроль насосной штанги, при напряжении в ее теле, превосходящем эксплуатационное
2.4. Неразрушающий контроль структуры металла протяженного изделия растяжением и кручением, например, насосной штанги
2.5. Неразрушающий контроль насосных штанг при их правке
ГЛАВА 3. УСТАЛОСТНЫЕ ПРОЦЕССЫ В МАТЕРИАЛЕ НАСОСНЫХ ШТАНГ ДЛЯ НЕФТЕДОБЫЧИ
3.1. Способы и технические средства для разрушающего и
неразрушающего контроля дефектов и установления эксплуатационных характеристик насосных штанг как новых, так и бывших в эксплуатации
3.2.Выбор среды для коррозионно-усталостных испытаний фрагментов штанг

3.3. Неразрушающий метод определения предела пропорциональности материала насосных штанг(предела микротекучести) по кривым магнитоупругого размагничивания при растягивающем напряжении
3.4. Неразрушающий метод определения предела выносливости длинномерного изделия из стали 20Н2М при статическом нагружении
3.5. Долговечность насосных штанг из стали 20Н2М и 15Х2НМФ
отечественного производства, бывших в эксплуатации
ГЛАВА 4. МЕХАНИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ВНУТРИСКВАЖИННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ОСЛОЖНЕНИЙ ПРИ ДОБЫЧЕ НЕФТИ
4.1. Гидродинамические усилия от взаимодействия среды и колонны
штанг, снабженной устройствами для очистки рабочих поверхностей нефтепромыслового оборудования от АСПО
4.2. Усилия от поршневого эффекта при наличии муфт центраторов и
скребков, входящих в состав насосной штанги
ГЛАВА 5. МАГНИТНАЯ ОБРАБОТКА ДОБЫВАЕМОЙ ЖИДКОСТИ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ» И КРИТЕРИИ ЭФФЕКТИВНОГО ИСКЛЮЧЕНИЯ ОСЛОЖНЕНИЙ ПРИ ЕЕ ДОБЬГЧЕ
5.1. Критерии эффективной магнитной обработки жидкости нефтяных
скважин ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ»
ГЛАВА 6. ТЕПЛОВАЯ ОБРАБОТКА ДОБЬЮАЕМОЙ ЖИДКОСТИ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН ДЛЯ ИСКЛЮЧЕНИЯ ОСЛОЖНЕНИЙ ПРИ ЕЕ ДОБЫЧЕ
6.1. Восприимчивость жидкости нефтяных скважин ООО «ЛУКОЙЛ-
ПЕРМЬ» к тепловой обработке
6.2. Математическая модель, устанавливающая характер распределения температуры жидкости, движущейся по стволу скважины
6.3. Математическая модель, учитывающая подогрев жидкости при

наличии протяженного нагревателя во внутренней полости НКТ
6.4. Математическая модель, учитывающая подогрев жидкости при наличии протяженного нагревателя на наружной поверхности НКТ

Продолжение таблицы 1.5.
1033 15,0 0,
574 15,6 0,
63 16,6 0,
210 16,6 0,
813 16,6 0,
651 17,7 0,
824 18,1 0,
805 18,9 0,
630 21,5 0,
172 27,9 0,
513 9,1 15Х2НМФ, 5,
2276 9,6 предприятие- 3,
399 9,7 изготовитель 4,
339 10,9 штанг машзавод 1,
764 11,1 0,
496 12,7 (г. Пермь), 0,
858 16,1 год выпуска 1,
786 22,5 1977-1988, 0,
817 26,9 закалка и высокий 0,
1136 28,5 отпуск или нор- 0,
1082 29,0 МсШИЗШДИЯ и высокий отпуск 0,
505 29,3 3,
422 36,3 0,
694 42,2 6,
Причем результаты послойного измерения микротвердости штанг 1977-1988 гг. выпуска из стали 20Н2М и 15Х2НМФ представлены на рисунках 1.15 и 1.16.
При этом качественная характеристика фрагментов штанг без слоя с пониженной твердостью, отработавших до разрушения 0,3х106-9,1х106 циклов, следующая:
- видимые следы пластической деформации внешней поверхности образцов штанги со скважины № 114:
- повышенное значение микротвердости в районе усталостного излома и ее распределение с максимумом на поверхности образцов со скважин № 114,204,356,825, что в конечном итоге не исключает местную пластическую деформацию теЛа штанг;
- видимые следы механического повреждения внешней поверхности образцов штанг со скважин №160, №204, приведшие к снижению усталостной