Применение феномологических моделей и математических методов в расчетах напряженно-деформированного состояния базовых узлов пакерно-якорного комплекса, работающего в открытых стволах скважины
Международная
публикация
И.
С. КопейкинБиблиографическое описание статьи для цитирования:
Копейкин
И.
С. Применение феномологических моделей и математических методов в расчетах напряженно-деформированного состояния базовых узлов пакерно-якорного комплекса, работающего в открытых стволах скважины // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2016. – Т. 11. – С.
416–420. – URL:
http://e-koncept.ru/2016/86091.htm.
Аннотация. На сегодняшний день весьма распространено проведение работ в открытом стволе бурящихся нефтегазовых скважин, например, таких как борьба с зонами поглощений, испытание перспективных горизонтов на нефтегазосодержание, установка цементного моста и др. Работа погружного оборудования в открытом стволе скважины связана с весьма тяжёлыми условиями, в следствие чего огромное внимание уделяется надежности работы оборудования и сокращению вероятности аварийности работ. Пакерно-якорный комплекс является наиболее ответственным узлом в комплексах для проведения вышеперечисленных работ в открытом стволе скважины. Для обеспечения более надежных и менее аварийных работ в открытом стволе скважины необходимо постоянное совершенствование пакерно-якорного комплекса на основе развития научной и теоритической базы. Основными задачами нижеприведенной статья является: разработка математических моделей на основе конечно элементного анализа, составление схем нагружения пакерно-якорного оборудования и последующее их решение с определением мест критических нагрузок в ответственных узлах и в комплексе в целом, а также составление рекомендаций для выполнения последующих прочностных расчетов и разработки концептуально нового оборудования на основе полученных знаний и зависимостей.
Ключевые слова:
феноменологические модели, напряженно-деформированное состояние, надежность пакерно-якорного оборудование, испытание пластов, пакер, открытый ствол скважины, внутрискважинное оборудование, спуск и посадка на стенку скважины
Текст статьи
Копейкин Илья Сергеевич,аспирант,ФГПО ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» г. Уфа, Российская Федерация.ILya.kopeikyn@gmail.com
Научный руководитель –Лягов Александр Васильевич,д.т.н., профессор, ФГПО ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» г. Уфа, Российская Федерация.LyagovAV@basneft.ru
Применение феномологических моделй и математических методов в расчетахнапряженнодеформированного состояния базовых узлов пакерноякорного комплекса,работающего в открытых стволах скважины
Аннотация.На сегодняшнийдень весьма распространенопроведение работ в открытом стволе бурящихсянефтегазовых скважин, например,таких как борьба с зонами поглощений, испытаниеперспективныхгоризонтов на нефтегазосодержание, установка цементного моста и др.Работа погружного оборудования в открытом стволескважины связано с весьма тяжёлымиусловиямив следствиечего огромное внимание уделяетсянадежности работы оборудования и сокращениювероятности аварийности работ. Пакерноякорныйкомплекс являетсянаиболее ответственнымузлом в комплексах для проведениявыше перечисленных работ в открытом стволе скважины. Для обеспечения более надежныхи менее аварийных работ в открытомстволескважины необходимо постоянное совершенствование пакерноякорного комплекса на основе развития научной и теоритической базы.Основными задачами ниже приведенной статья является: разработка математических моделей на основе конечно элементного анализа, составлениесхем нагружения пакерноякорного оборудования и последующее их решение с определением мест критических нагрузок в ответственных узлах и в комплексе в целом, а также составление рекомендаций для выполнения последующих прочностных расчетови разработкиконцептуально нового оборудования на основе полученных знаний и зависимостей.Ключевые слова: напряженнодеформированное состояние, феноменологические модели, надежность пакерноякорного оборудование, испытание пластов, пакер, открытый ствол скважины, внутрискважинное оборудование, спуск и посадка на стенку скважины.
Введение
Испытание пластов на продуктивность в открытом стволе скважин, включает комплекс работ, обеспечивающий вызов притока пластовой жидкости, выявление газонефтеводосодержания перспективного пласта, отбор проб и определение основных гидродинамических параметров, необходимых для подсчета запасов нефти и газа и составления проектов разработки нефтяных месторождений.На сегодняшний день на территории России использует преимущественно иностранное оборудование для исследования и испытания перспективных горизонтов бурящихся скважин. Зарубежные аналоги испытателей пластов имеют неоправданно высокую стоимость. Это связано с низкой конкуренцией аналогичного оборудования на отечественном рынке. Для стимулирования замещения импорта российскими технологияминеобходимабольшая теоретическаяи исследовательскаябаза для отдельного и наиболее важногооборудованиякомплекса испытателя пластов. Таким оборудованием в комплексеявляется пакерноякорное оборудованиедля открытого ствола скважины. Зачастую надежность и долговечность данных изделий определяется ресурсами работы отдельно взятых деталей и узлов. В такие случаипри правильном подборе этих узлов и деталей, а такжеверной оценкиих работоспособности и надежности, возможно увеличить ресурс работы всего оборудования в целом.На сегодняшний день основная оценка работоспособности и надежности работы производится на этапах стендовых и опытнопромысловых испытаний,в связи с чем возникаетпотеря времениисредствна разработку и внедрение оборудования, изза необходимости дорабатывать узлы, работоспособность и надежность которых подверглась сомнению во времяиспытаний[3]. По нашему мнению, перспективным направлением дальнейшего совершенствования пакерноякорногооборудования является развитие научной и теоретической базы, которая должна обеспечить теоретическое обоснование подбора наиболее важных и ответственных узлов в оборудование, доказать их будущую работоспособность и надежность. В связи с чем, была сформулирована цель данного исследования: изучение напряженнодеформационного состояние узлов пакерноякорного оборудования, применяемого в составе компоновок, работающих в открытом стволе скважин.
Анализ напряжённогодеформированногосостояние пакерноякорного оборудования.
Основными задачами работы является: разработка математических моделей на основе конечно элементного анализа(рисунок 1); составление схем нагружения пакерноякорного оборудования и последующее их решение с определением мест критических нагрузок в ответственных узлах и в комплексе в целом, а также составление рекомендаций для выполнения последующихпрочностныхрасчетов[2].
Рис.1.Математическая модель на основе конечноэлементного анализа.
Анализируя скважинные работы с пакерноякорным оборудованием были выявленыследующие нагрузки к следствие которых возникают напряженнодеформированныесостояния:
Осевой нагрузки,создаваемые при посадке пакера или якоря, а такжеот веса колонны бурильных труб;
Нагрузка,возникающая вследствие перепада давления на корпусе оборудованиялибо внутренней полости;
Нагрузки возникающие от вращения колонны труб.Для надежной и долговечной работы пакерноякорного оборудования не обходимо чтобы эквивалентное напряжение(рисунок 2)определяемое из выше перечисленных нагрузок не превышало допустимое напряжение для критических точек в узлах изделий.
Рис. 2. Эквивалентные напряжения
в ответственных узлах пакерноякорного оборудования
Известно, что надежность и долговечность пакерноякорного оборудования определяется ресурсами работы отдельно взятых деталей и узлов. В такие случаи при правильном синтезе этих узлов и деталей, а также достоверной оценки их работоспособности и надежности, возможно увеличить ресурс работы всего оборудования в целом. В следствие этого на начальной стадии изучения,выше приведенной проблемы,были определены узлы пакерноякорного комплекса с неудовлетворительной надежностью, напряженодеформированное состояние которыхнеобходимо мониторить:1.Корпусные детали, воспринимающие на себе основную нагрузку от действия колонны бурильных труб, внутреннего и наружного избыточного давления.2.Резьбовые соединения воспринимающие в основном нагрузки растяжения и сжатия при выполнении спускаподъёмных операция и при проведение технических работ с оборудованием (срабатывание механизма пакера или якоря натяжением или сжатием колонным бурильных труб).3.Напряжённодеформированное состояние заклинивающего механизма (якорь).4.Анализ нагрузок и распределения сил в парах плашкаскважина, плашка
конус.
Решение задачи
Методически поставленные задачи решались с помощью анализа соответствующей технической литературы, моделирования напряженнодеформированного состояния пакерноякорного оборудования в программном комплексе ANSYSи SolidWorksSimulation. В ходе выполнения работы установлены закономерности возникающих эквивалентных напряжений в ответственных узлах пакерноякорного оборудования(рисунок 2). Проведена оценка вероятности отказа оборудования вследствие возникновения критических напряжений и деформаций в узлах оборудования. На основании теоретических расчетов предложены выводы и рекомендации по эксплуатации рассматриваемого оборудования.
Принимая во внимание что изучение напряженнодеформированного состояния пакерноякорного оборудования,мы проводим используя феномологические модели, то система исследования имеет огромное количество факторов и уровней, что приводит к большому числу состояний исследования и многочисленному количеству экспериментов. Поэтомурассмотрим вариант работызаклинивающего механизма якоря при двух вариантах[1]:1.Заклинивание.2.Расклинивание.Известно, что плашки в якорном оборудование имеют два положения(рисунок3):
Транспортное;
Рабочее (заклинены о стенки скважины).
а) б)
Рис.3. Положение плашек в пакерно якорном оборудование;а) транспортное, б) рабочее.
Напряжённодеформированное состояние возникаетв рабочем положении плашек, при этом нужно отметить, что на плашки, а также на конус по которому плашки передвигаются, силы,действующие во время заклинивания оборудования и при расклинивании,распределяются по узлам не одинаково. Первым шагом анаиза работы заклинивающего механизма и его расчета, было состовление упрощенное схемы действия сил в местах контакта плашек и конуса (рисунок 4).
Рис. 4.Схема действия сил в контакте конуса с плашкой
На следующем этапе была разработав математическая модель заклинивающего механизма для последующего ее расчета с помощью комплекса вычислительных программ ANSYSи SolidWorksSimulation. На рисунке 5 изображена модель заклинивающего механизма и возникающие эквивалентные напряжения при заклинивание механизма. На рисунке 6 показаны напряженнодеформированное состояние при расклинивание механизма.
а) б)
Рис.5. Анализ нагружения заклинивающего механизма с помощью ANSYS;а) модель с заданными закреплениями и распределением нагрузки, б)величины эквивалентных напряжений, возникающие в момент заякоривания
Представивдействие осевой нагрузки через силу, расклинивающую плашки и реакции плашек на обсадную колонну, а также приложивв расчетной модели силу, действующую со стороны обсадной колонны,получили напряжённодеформированное состояние механизма в момент расклинивания с последующим определением максимальных деформация от эквивалентных напряжений, возникающих в деталях.
а) б)Рис.6.Анализ нагружения заклинивающего механизма с помощью ANSYS;а) Величины перемещений возникаемые на валу якоря в процессе его обжатия конусом,б) Величины эквивалентных напряжений в месте контакта конуса с плашкой.
При решение первого варианта задачи (в момент заклинивания плашек) было получено что, реакция плашки,возникающая со стороны обсадной колонны может привести к катастрофическим повреждениям конуса и деформации вала при не соответствующей конструкции.При решение второго варианта 9в момент расклинивания плашек) было определены величины эквивалентных напряжений,возникающие при обжатии конуса за счет реакции плашек о стенки скважины, которые могут составлятьсвыше1000МПа. А конуспри этом,с пределом текучести 850 МПа деформируется. При последующих испытаниях было определено, что величину эквивалентных напряжений в месте обжатия конуса можно снизить, ограничив перемещения плашки в корпусе путем изготовления специальных пазовнаправляющих, жестко ограничивающих перемещение плашки в корпусе.
Выводы
На основе проведенных работ было установлено, что для совершенствования пакерноякорного оборудования, работающего в открытом стволе скважины и улучшения его основных показателей, необходима широкая теоретическая и исследовательская база, которая в будущем обеспечит высокую конгруэнтность отечественного оборудования зарубежным аналогом. Работая над реализацией упомянутой темы была проделана следующая работа:
1.Выбраны наиболее ответственные узлы в пакерноякорном оборудованиеотрытого ствола скважины,для проверочных расчетов (узлы с неудовлетворительной надежностью);2.Созданы феноменологические модели напряжённодеформированного состояния деталей и узлов пакерноякорного оборудования с помощью ЭВМ (ANSYS, SolidWorks Simulation);3.Проведен анализ полученных результатов и даны рекомендации для модернизации конструкции пакерноякорного оборудования, работающего в открытом стволе скважины.Подводя итоги, можно с уверенностью сказать, что математика играет важную роль в работе инженера. И без использованияматематических методов расчета, было бы затруднительно проводить разработки инновационного оборудования,отвечающего требованиям надежности и долговечности. Использование для конструирования нового оборудования феноменологические модели, позволяет уменьшить затраты на разработку оборудования, а также обеспечить изучение напряженнодеформированного состояния ответственных узлов применимой конструкции. Представленная методика дает возможность оценить надежность и долговечность на уровне конструирования и обосновать необходимость дальнейшей разработки
Ссылки на источники1.Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М., Наука, 1976, 270 с.2.Использование математических методов для расчетов напряженно деформированного состояния базовых узлов пакерноякорного комплекса, работающего в открытых стволах скважины / Копейкин И.С., Лягов А.В. // Роль математики в становлении специалиста: материалы Всероссийской научнометодической конференции / редкол.: Р.А. Исмаков и др. –Уфа: Издво УГНТУ, 2015. –70 с.3.Использование пакерноякорного оборудования как инструмента для обеспечения экологически безопасных работ погружного оборудования нефтегазовых скважин /Копейкин И.С., Лягов А.В. // Экологические проблемы нефтедобычи: материалы VМеждународной конференции с элементами научной школы для молодежи / редкол.: Исмаков Р.А. и др. –Уфа: Издво УГНТУ, 2015. –188 с. 4.Использование пакера и якоря третьего поколения в двухпакерной компоновке при борьбе с поглощениями в открытом стволе скважины / Копейкин И.С., Лягов А.В. Тихонов А.Е., и др. // Инновационное нефтегазовое оборудование: проблемы и решения: материалы III Всероссийской научнотехнической конференции / редкол.: Ю.Г. Матвеев (отв. ред.) [ и др] –Уфа: РИЦ УГНТУ, 2014. –228с. 5.Ишмурзин А.А. Нефтегазопромысловое оборудование: учебник. Уфа: Издво УГНТУ, 2008. 565 с.6.Козловский Е.А., Питерский В.М. Кибернетиак в бурении. М., Недра, 1982. 298 с.7.МирзаджанзадеА.Х. Парадоксы нефтяной физики, Баку, Азернешн, 1981. 148 с. с ил.8.Напряженно деформированное состояние базовых узлов пакерноякорного комплекса для селективного испытания пластов в открытых стволах скважины / Копейкин И.С., Лягов И.А., Перескоков К.А., МаликовЕ.А // Сборник тезисов докладов научнотехнической конференции молодых ученыхспециалистов ООО «БашНИПИнефть», Уфа, изд. БашНИПИнефть, 2015. 152 с.9.Повышение надежности и эффективности работы оборудования для строительства и ремонта скважин / А.В. Лягов, Е.Г. Асеев, Н.А. Шамов // Проектирование и эксплуатация нефтегазового оборудования: проблемы и решения: материалы Всерос. науч.техн. конф./ Ред. кол. А. М. Шаммазов; Уфим. гос. нефт. техн. унт. –Уфа, 2004. 38 с.10.Правила геофизических исследований и работ в нефтяных и газовых скважинах. М.: МПР РФ, Минтопэнерго РФ, 1999. 67 с.11.Ясашин А.М., Яковлев А.И. Испытание скважин. Изд. 2е перераб. И дополненное. М., Недра, 1973, 264 с.
Научный руководитель –Лягов Александр Васильевич,д.т.н., профессор, ФГПО ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» г. Уфа, Российская Федерация.LyagovAV@basneft.ru
Применение феномологических моделй и математических методов в расчетахнапряженнодеформированного состояния базовых узлов пакерноякорного комплекса,работающего в открытых стволах скважины
Аннотация.На сегодняшнийдень весьма распространенопроведение работ в открытом стволе бурящихсянефтегазовых скважин, например,таких как борьба с зонами поглощений, испытаниеперспективныхгоризонтов на нефтегазосодержание, установка цементного моста и др.Работа погружного оборудования в открытом стволескважины связано с весьма тяжёлымиусловиямив следствиечего огромное внимание уделяетсянадежности работы оборудования и сокращениювероятности аварийности работ. Пакерноякорныйкомплекс являетсянаиболее ответственнымузлом в комплексах для проведениявыше перечисленных работ в открытом стволе скважины. Для обеспечения более надежныхи менее аварийных работ в открытомстволескважины необходимо постоянное совершенствование пакерноякорного комплекса на основе развития научной и теоритической базы.Основными задачами ниже приведенной статья является: разработка математических моделей на основе конечно элементного анализа, составлениесхем нагружения пакерноякорного оборудования и последующее их решение с определением мест критических нагрузок в ответственных узлах и в комплексе в целом, а также составление рекомендаций для выполнения последующих прочностных расчетови разработкиконцептуально нового оборудования на основе полученных знаний и зависимостей.Ключевые слова: напряженнодеформированное состояние, феноменологические модели, надежность пакерноякорного оборудование, испытание пластов, пакер, открытый ствол скважины, внутрискважинное оборудование, спуск и посадка на стенку скважины.
Введение
Испытание пластов на продуктивность в открытом стволе скважин, включает комплекс работ, обеспечивающий вызов притока пластовой жидкости, выявление газонефтеводосодержания перспективного пласта, отбор проб и определение основных гидродинамических параметров, необходимых для подсчета запасов нефти и газа и составления проектов разработки нефтяных месторождений.На сегодняшний день на территории России использует преимущественно иностранное оборудование для исследования и испытания перспективных горизонтов бурящихся скважин. Зарубежные аналоги испытателей пластов имеют неоправданно высокую стоимость. Это связано с низкой конкуренцией аналогичного оборудования на отечественном рынке. Для стимулирования замещения импорта российскими технологияминеобходимабольшая теоретическаяи исследовательскаябаза для отдельного и наиболее важногооборудованиякомплекса испытателя пластов. Таким оборудованием в комплексеявляется пакерноякорное оборудованиедля открытого ствола скважины. Зачастую надежность и долговечность данных изделий определяется ресурсами работы отдельно взятых деталей и узлов. В такие случаипри правильном подборе этих узлов и деталей, а такжеверной оценкиих работоспособности и надежности, возможно увеличить ресурс работы всего оборудования в целом.На сегодняшний день основная оценка работоспособности и надежности работы производится на этапах стендовых и опытнопромысловых испытаний,в связи с чем возникаетпотеря времениисредствна разработку и внедрение оборудования, изза необходимости дорабатывать узлы, работоспособность и надежность которых подверглась сомнению во времяиспытаний[3]. По нашему мнению, перспективным направлением дальнейшего совершенствования пакерноякорногооборудования является развитие научной и теоретической базы, которая должна обеспечить теоретическое обоснование подбора наиболее важных и ответственных узлов в оборудование, доказать их будущую работоспособность и надежность. В связи с чем, была сформулирована цель данного исследования: изучение напряженнодеформационного состояние узлов пакерноякорного оборудования, применяемого в составе компоновок, работающих в открытом стволе скважин.
Анализ напряжённогодеформированногосостояние пакерноякорного оборудования.
Основными задачами работы является: разработка математических моделей на основе конечно элементного анализа(рисунок 1); составление схем нагружения пакерноякорного оборудования и последующее их решение с определением мест критических нагрузок в ответственных узлах и в комплексе в целом, а также составление рекомендаций для выполнения последующихпрочностныхрасчетов[2].
Рис.1.Математическая модель на основе конечноэлементного анализа.
Анализируя скважинные работы с пакерноякорным оборудованием были выявленыследующие нагрузки к следствие которых возникают напряженнодеформированныесостояния:
Осевой нагрузки,создаваемые при посадке пакера или якоря, а такжеот веса колонны бурильных труб;
Нагрузка,возникающая вследствие перепада давления на корпусе оборудованиялибо внутренней полости;
Нагрузки возникающие от вращения колонны труб.Для надежной и долговечной работы пакерноякорного оборудования не обходимо чтобы эквивалентное напряжение(рисунок 2)определяемое из выше перечисленных нагрузок не превышало допустимое напряжение для критических точек в узлах изделий.
Рис. 2. Эквивалентные напряжения
в ответственных узлах пакерноякорного оборудования
Известно, что надежность и долговечность пакерноякорного оборудования определяется ресурсами работы отдельно взятых деталей и узлов. В такие случаи при правильном синтезе этих узлов и деталей, а также достоверной оценки их работоспособности и надежности, возможно увеличить ресурс работы всего оборудования в целом. В следствие этого на начальной стадии изучения,выше приведенной проблемы,были определены узлы пакерноякорного комплекса с неудовлетворительной надежностью, напряженодеформированное состояние которыхнеобходимо мониторить:1.Корпусные детали, воспринимающие на себе основную нагрузку от действия колонны бурильных труб, внутреннего и наружного избыточного давления.2.Резьбовые соединения воспринимающие в основном нагрузки растяжения и сжатия при выполнении спускаподъёмных операция и при проведение технических работ с оборудованием (срабатывание механизма пакера или якоря натяжением или сжатием колонным бурильных труб).3.Напряжённодеформированное состояние заклинивающего механизма (якорь).4.Анализ нагрузок и распределения сил в парах плашкаскважина, плашка
конус.
Решение задачи
Методически поставленные задачи решались с помощью анализа соответствующей технической литературы, моделирования напряженнодеформированного состояния пакерноякорного оборудования в программном комплексе ANSYSи SolidWorksSimulation. В ходе выполнения работы установлены закономерности возникающих эквивалентных напряжений в ответственных узлах пакерноякорного оборудования(рисунок 2). Проведена оценка вероятности отказа оборудования вследствие возникновения критических напряжений и деформаций в узлах оборудования. На основании теоретических расчетов предложены выводы и рекомендации по эксплуатации рассматриваемого оборудования.
Принимая во внимание что изучение напряженнодеформированного состояния пакерноякорного оборудования,мы проводим используя феномологические модели, то система исследования имеет огромное количество факторов и уровней, что приводит к большому числу состояний исследования и многочисленному количеству экспериментов. Поэтомурассмотрим вариант работызаклинивающего механизма якоря при двух вариантах[1]:1.Заклинивание.2.Расклинивание.Известно, что плашки в якорном оборудование имеют два положения(рисунок3):
Транспортное;
Рабочее (заклинены о стенки скважины).
а) б)
Рис.3. Положение плашек в пакерно якорном оборудование;а) транспортное, б) рабочее.
Напряжённодеформированное состояние возникаетв рабочем положении плашек, при этом нужно отметить, что на плашки, а также на конус по которому плашки передвигаются, силы,действующие во время заклинивания оборудования и при расклинивании,распределяются по узлам не одинаково. Первым шагом анаиза работы заклинивающего механизма и его расчета, было состовление упрощенное схемы действия сил в местах контакта плашек и конуса (рисунок 4).
Рис. 4.Схема действия сил в контакте конуса с плашкой
На следующем этапе была разработав математическая модель заклинивающего механизма для последующего ее расчета с помощью комплекса вычислительных программ ANSYSи SolidWorksSimulation. На рисунке 5 изображена модель заклинивающего механизма и возникающие эквивалентные напряжения при заклинивание механизма. На рисунке 6 показаны напряженнодеформированное состояние при расклинивание механизма.
а) б)
Рис.5. Анализ нагружения заклинивающего механизма с помощью ANSYS;а) модель с заданными закреплениями и распределением нагрузки, б)величины эквивалентных напряжений, возникающие в момент заякоривания
Представивдействие осевой нагрузки через силу, расклинивающую плашки и реакции плашек на обсадную колонну, а также приложивв расчетной модели силу, действующую со стороны обсадной колонны,получили напряжённодеформированное состояние механизма в момент расклинивания с последующим определением максимальных деформация от эквивалентных напряжений, возникающих в деталях.
а) б)Рис.6.Анализ нагружения заклинивающего механизма с помощью ANSYS;а) Величины перемещений возникаемые на валу якоря в процессе его обжатия конусом,б) Величины эквивалентных напряжений в месте контакта конуса с плашкой.
При решение первого варианта задачи (в момент заклинивания плашек) было получено что, реакция плашки,возникающая со стороны обсадной колонны может привести к катастрофическим повреждениям конуса и деформации вала при не соответствующей конструкции.При решение второго варианта 9в момент расклинивания плашек) было определены величины эквивалентных напряжений,возникающие при обжатии конуса за счет реакции плашек о стенки скважины, которые могут составлятьсвыше1000МПа. А конуспри этом,с пределом текучести 850 МПа деформируется. При последующих испытаниях было определено, что величину эквивалентных напряжений в месте обжатия конуса можно снизить, ограничив перемещения плашки в корпусе путем изготовления специальных пазовнаправляющих, жестко ограничивающих перемещение плашки в корпусе.
Выводы
На основе проведенных работ было установлено, что для совершенствования пакерноякорного оборудования, работающего в открытом стволе скважины и улучшения его основных показателей, необходима широкая теоретическая и исследовательская база, которая в будущем обеспечит высокую конгруэнтность отечественного оборудования зарубежным аналогом. Работая над реализацией упомянутой темы была проделана следующая работа:
1.Выбраны наиболее ответственные узлы в пакерноякорном оборудованиеотрытого ствола скважины,для проверочных расчетов (узлы с неудовлетворительной надежностью);2.Созданы феноменологические модели напряжённодеформированного состояния деталей и узлов пакерноякорного оборудования с помощью ЭВМ (ANSYS, SolidWorks Simulation);3.Проведен анализ полученных результатов и даны рекомендации для модернизации конструкции пакерноякорного оборудования, работающего в открытом стволе скважины.Подводя итоги, можно с уверенностью сказать, что математика играет важную роль в работе инженера. И без использованияматематических методов расчета, было бы затруднительно проводить разработки инновационного оборудования,отвечающего требованиям надежности и долговечности. Использование для конструирования нового оборудования феноменологические модели, позволяет уменьшить затраты на разработку оборудования, а также обеспечить изучение напряженнодеформированного состояния ответственных узлов применимой конструкции. Представленная методика дает возможность оценить надежность и долговечность на уровне конструирования и обосновать необходимость дальнейшей разработки
Ссылки на источники1.Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М., Наука, 1976, 270 с.2.Использование математических методов для расчетов напряженно деформированного состояния базовых узлов пакерноякорного комплекса, работающего в открытых стволах скважины / Копейкин И.С., Лягов А.В. // Роль математики в становлении специалиста: материалы Всероссийской научнометодической конференции / редкол.: Р.А. Исмаков и др. –Уфа: Издво УГНТУ, 2015. –70 с.3.Использование пакерноякорного оборудования как инструмента для обеспечения экологически безопасных работ погружного оборудования нефтегазовых скважин /Копейкин И.С., Лягов А.В. // Экологические проблемы нефтедобычи: материалы VМеждународной конференции с элементами научной школы для молодежи / редкол.: Исмаков Р.А. и др. –Уфа: Издво УГНТУ, 2015. –188 с. 4.Использование пакера и якоря третьего поколения в двухпакерной компоновке при борьбе с поглощениями в открытом стволе скважины / Копейкин И.С., Лягов А.В. Тихонов А.Е., и др. // Инновационное нефтегазовое оборудование: проблемы и решения: материалы III Всероссийской научнотехнической конференции / редкол.: Ю.Г. Матвеев (отв. ред.) [ и др] –Уфа: РИЦ УГНТУ, 2014. –228с. 5.Ишмурзин А.А. Нефтегазопромысловое оборудование: учебник. Уфа: Издво УГНТУ, 2008. 565 с.6.Козловский Е.А., Питерский В.М. Кибернетиак в бурении. М., Недра, 1982. 298 с.7.МирзаджанзадеА.Х. Парадоксы нефтяной физики, Баку, Азернешн, 1981. 148 с. с ил.8.Напряженно деформированное состояние базовых узлов пакерноякорного комплекса для селективного испытания пластов в открытых стволах скважины / Копейкин И.С., Лягов И.А., Перескоков К.А., МаликовЕ.А // Сборник тезисов докладов научнотехнической конференции молодых ученыхспециалистов ООО «БашНИПИнефть», Уфа, изд. БашНИПИнефть, 2015. 152 с.9.Повышение надежности и эффективности работы оборудования для строительства и ремонта скважин / А.В. Лягов, Е.Г. Асеев, Н.А. Шамов // Проектирование и эксплуатация нефтегазового оборудования: проблемы и решения: материалы Всерос. науч.техн. конф./ Ред. кол. А. М. Шаммазов; Уфим. гос. нефт. техн. унт. –Уфа, 2004. 38 с.10.Правила геофизических исследований и работ в нефтяных и газовых скважинах. М.: МПР РФ, Минтопэнерго РФ, 1999. 67 с.11.Ясашин А.М., Яковлев А.И. Испытание скважин. Изд. 2е перераб. И дополненное. М., Недра, 1973, 264 с.
