Повышение надежности гидравлического оборудования буровых установок для сооружения геотехнологических скважин тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.14, кандидат наук Кахаров Сергей Каримович

• Кахаров Сергей Каримович
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Кахаров Сергей Каримович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА.

1.1 Обзор работ по изучению надежности и долговечности бурового оборудования

1.2 Условия эксплуатации бурового оборудования

1.3 Влияние различных факторов на надежность бурового оборудования в специфических условиях сооружения скважин

Выводы по главе

ГЛАВА 2. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ И УЗЛОВ ОБОРУДОВАНИЯ, КОНТАКТИРУЮЩЕГО С ПРОМЫВОЧНОЙ ЖИДКОСТЬЮ

Выводы по главе

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ПЕСКА В ГЛИНАХ И БЕНТОНИТОВЫХ ГЛИНОПОРОШКАХ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОЧИСТКИ ПРОМЫВОЧНОЙ ЖИДКОСТИ ЦИРКУЛЯЦИОННЫХ СИСТЕМ.

3.1 Изнашивающая способность глин и суспензий

3.2 Лабораторные исследования массовой доли песчаной фракции в различных глинопорошках

3.3 Перспективы использования глинопорошков свободных от твердых примесей

3.4 Совершенствование очистки промывочной жидкости от шлама при ее циркуляции

Выводы по главе

ГЛАВА 4. ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ БУРОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ ЗА СЧЕТ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ОЧИСТКИ ЗАБОЯ ОТ ВЫБУРЕННОЙ ПОРОДЫ

Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение надежности гидравлического оборудования буровых установок для сооружения геотехнологических скважин»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Технический прогресс в области бурения геотехнологических скважин (ГТС) в Кызылкумском регионе Навоийского горно-металлургического комбината (НГМК) возможен на основе внедрения надежного и безотказного оборудования.

Недостаточная надежность бурового оборудования приводит к простоям, авариям и значительному увеличению материальных и финансовых затрат.

Многолетний опыт сооружения ГТС в Кызылкумском регионе показывает, что используемое буровое оборудование имеет свои специфические условия эксплуатации: проходка скважин в рыхлых песчаных и песчано-глинистых отложениях глубиной 400-500 м долотом диаметром 215,9 мм осуществляется буровыми установками УРБ-ЗАЗ при использовании бурильных труб СБТ-73 и максимальной подаче промывочной жидкости 16,3 л/с буровым насосом НБ-125. Кроме разрушенной долотом породы в циркулирующий поток поступает песок, отделившийся со стенок скважины и песок, содержащийся в местных комовых глинах, используемых для приготовления буровых растворов. Накопление частиц выбуренной породы и обвального песка имеет отрицательные последствия: все поверхности и детали бурового инструмента и оборудования, контактирующие с промывочной жидкостью подвержены гидроабразивному износу. Следует учитывать также, что причиной отказов ротора и вертлюга является попадание в масляные ванны этих устройств промывочной жидкости, содержащей абразивные частицы. В этих условиях существующая система очистки бурового раствора путем естественного выпадения выбуренной породы в желобах и отстойнике мало эффективна. В настоящее время в литературе отсутствуют какие - либо сведения о методах своевременного выноса частиц выбуренной породы восходящим потоком промывочной жидкости и надлежащей очистки промывочной жидкости при бурении ГТС в аналогичных условиях.

Таким образом, повышение надежности гидравлического оборудования буровых установок путем снижения до минимума интенсивности гидроабразивного изнашивания является актуальной задачей.

Объект и предмет исследования: Элементы циркуляционных систем буровых установок, циркулирующих сред и материалов, используемых для приготовления промывочной жидкости.

Цель и задачи работы. Установление закономерностей интенсивности отказов и поиск условий, обеспечивающих повышение надежности гидравлического оборудования буровых установок.

Для решения поставленной цели, необходимо решить следующие основные задачи:

- провести анализ состояния и опыта эксплуатации гидравлического оборудования, а также систем очистки промывочной жидкости от выбуренной породы;

-собрать, систематизировать и проанализировать информацию об отказах элементов циркуляционной системы с помощью специально разработанных форм учета отказов;

- определить показатели надежности, установить законы распределения времени безотказной работы быстроизнашиваемых деталей и узлов циркуляционной системы;

провести сравнительные лабораторные исследования процентного содержания песка в глинистых суспензиях, приготовленных из местных комовых глин и бентонитовых порошков;

-выявить методы повышения надежности и долговечности оборудования, контактирующего с промывочной жидкостью.

Методы исследования. Работа выполнена с применением комплексных методов исследований, включающих анализ и обобщение литературных данных, вероятностно-статистические методы оценки надежности оборудования, контактирующего с циркулирующим потоком промывочной

жидкости, теоретические и лабораторные исследования, а также методы научно-технического творчества.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Вероятность безотказной работы элементов циркуляционной, системы буровой установки контактирующих с промывочной жидкостью подчиняется нормальному закону распределения.

2. Применение глинопорошков свободных от твердых абразивных примесей позволяет уменьшить износ оборудования и инструмента, повысить качество промывочной жидкости.

3. Интенсифицировать вынос выбуренной породы в кольцевом пространстве и песка, отделившегося со стенок скважины на дневную поверхность в наиболее неблагоприятных условиях бурения геотехнологических скважин следует путем поиска рациональной величины соотношения диаметров бурильных труб и скважины.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждены: теоретическими исследованиями и выводами с использованием методов математической статистики и теории вероятностей, достаточным математически обоснованным объемом статистического материала об отказах бурового оборудования, полученного по результатам наблюдений за эксплуатацией буровых установок (погрешность не более 10% при доверительной вероятности 0,90).

В общей сложности накоплены данные, охватываемые более 700 значений наработок на отказ отдельных элементов буровых установок. Использованы материалы отчетной и ремонтной документации отделов: главного механика НГМК, ТО ПУР.РМ НГМК.

Научная новизна диссертации:

1. Установлены зависимости изменения показателей надежности и характеристик изнашивания деталей и узлов оборудования от времени контактирования их с циркулирующим потоком промывочной жидкости,

которые подтверждены законом распределения наработки до отказа.

2. Уточнена зависимость изменения сортности глинопорошков от содержания песка в них, что позволило ввести коэффициент очистной способности и эффективности очистки промывочной жидкости от шлама путем использования специальной установки.

3. Установлена зависимость соотношения диаметров бурильной колонны и скважины, которая позволила выявить оптимальные значения этих соотношений с целью наиболее полного выноса шлама из ствола скважины в специфических условиях бурения геотехнологических скважин.

Личный вклад автора заключается в сборе и обработке большого объема статистического материала об отказах гидравлического оборудования с помощью специально разработанных статистических форм учета отказов, в проведении теоретических и лабораторных исследований, позволяющих сделать сравнительный анализ и дать рекомендации по повышению долговечности и безотказности бурового оборудования.

Практическая значимость работы заключается в реализации результатов исследований в виде рекомендаций по повышению надежности, путем применения: глинопорошков струйного помола, свободных от твердых примесей, а также гладкоствольных бурильных колонн с приваренными замками и шламоприемника, позволяющих своевременно удалять шлам за счет увеличения скорости восходящего потока промывочной жидкости, повысить ресурс бурильных замков, снизить интенсивность разрушения стенок скважины, уменьшить количество шлама на забое скважины и его повторное измельчение, снизить количество времени и число операций затрачиваемых на сооружение ГТС.

Апробация и внедрение результатов: Основные положения и содержание работы были доложены: на международных научно-технических конференциях «Новые идеи в науках о земле» - 2013, 2014, 2015» в МГРИ-РГГРУ; на научных семинарах кафедры «СТБС» МГРИ-РГГРУ (2013, 2014 и

2015).

Публикации по теме диссертации: Основные результаты работы изложены в 7 печатных работах, в том числе 4 научных статьи, вошедших в перечень ВАК Минобрнауки РФ, 3 тезисах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырёх глав и заключения, содержит 104 страниц, 17 таблиц, 36 рисунка и список литературы из 100 наименований.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю к.т.н., профессору, чл-кор. РАЕН Ганджумяну P.A. за ценные советы и помощь при подготовке диссертации.

Автор выражает искреннюю благодарность Зав. кафедрой СТБС им. Б.И. Воздвиженского д.т.н., профессору Соловьеву Н.В., а также всему коллективу кафедры за помощь в выполнении работы и подготовке ее к защите.

Автор признателен ст. преподавателю зав. лабораторией «Буровых промывочных и тампонажных растворов» Соловьевой Т.И. за помощь при проведении лабораторных исследований.

Автор выражает благодарность нач. отд. ТО ПУР.РМ НГМК Жалгасбаеву Я.К. за оказанную помощь при сборе информации о надежности оборудовании в условиях эксплуатации.

Глава 1. Анализ состояния вопроса.

1.1 Обзор работ по изучению надежности и долговечности бурового

оборудования.

Анализ работ по надежности бурового оборудования показывает, что в отечественной и зарубежной литературе недостаточно полно изучены причины и характер отказов основных узлов буровых установок. Авторы [46,56 и др.] отмечают, что для объективной оценки вопросов повышения надежности бурового оборудования требуется большой объем статистических данных.

Вопросу повышения надежности и долговечности бурового оборудования посвящены работы: С.Г. Бабаева, Р.А Баграмова, Д.А. Башкатова, И.Ю. Быкова, В.Н. Виноградова, P.A. Ганджумяна, A.A. Даниеляна, С.И. Ефимченко, А.И. Ильского, А.Г. Калинина, Я.М. Кершенбаума, В.М. Кононова, JI.A. Лачиняна, Э.Л. Мархасина, А.К. Проникова, В.Н. Протасова, А.Е. Сарояна, Б.З. Султанова, Н.Д. Цхадая, Г.К. Шрейбера, Е.Ф. Эпштейна и др.

Ими созданы: методологические основы ресурсного подхода к техническому обслуживанию и ремонту оборудования [5,10,22], рассчитаны коэффициенты использования оборудования [14,28], даны прогнозы ресурса техники [1,8,40], параметры выбора перспективного оборудования по показателям качества и надежности [23,45,92], описаны и охарактеризованы показатели надежности [14,44], предложены методы исследования надежности буровых установок [5,44,77], приведены результаты оценки надежности [24,49], а также законы распределения наработки до отказа и методика определения характеристик безотказности[5,11,56].

Уровень полезной работы оборудования большей частью работающему в тяжелых условиях, многие исследователи связывают с надежностью, которая зависит не только от конструктивных параметров, от характера и величины действующих нагрузок, материала и конструкции сопряженных деталей, качества изготовления, но и от различных факторов его эксплуатации [9,49].

В работах [5,14,15,43,81] описаны методы по сбору и обработке информации при расчетах показателей надежности и предложены методы поиска новых технических решений важнейших вопросов, касающихся увеличения износостойкости деталей и узлов оборудования. Однако в них отсутствуют количественные показатели надежности установок, мало внимания уделено причинам возникновения отказов, не учитывается влияние эксплуатационных факторов на надежность оборудования.

Множество факторов, влияющих на долговечность и возможность различных сочетаний этих факторов в условиях эксплуатации, приводит к рассеиванию фактических данных по выходам из строя деталей и узлов. Решение некоторых вопросов повышения долговечности оборудования довольно сложно в связи с большим количеством задач, требующих проведения теоретических и экспериментальных исследований [5].

В монографии A.C. Проникова [76] рассмотрены основные проблемы надежности машин, возникающих на стадии проектирования, изготовления и эксплуатации. Основное внимание уделено общим закономерностям потери машиной работоспособности. Рассмотрены методы расчета и прогнозирования надежности, модели отказов, испытания на надежность, расчеты на износ, диагностика технических устройств. Материалы базируются на обобщении и критической переработке исследований по надежности и на оригинальных работах автора.

В работе Ю.А. Васильева [15] изложены некоторые вопросы о физической природе отказов бурового оборудования. Следует считать, что роторы и вертлюги отказывают главным образом вследствие износовых отказов (нормальное распределение), буровые насосы - вследствие внезапных отказов деталей и узлов и буровые лебедки, гидравлический тормоз - как в следствие износовых, так и из-за внезапных отказов деталей.

И.Ю. Быковым и Н.Д. Цхадая [14] подробно описан характер и виды изнашивания оборудования, влияние пого дно-климатических условий

агрессивных сред на работоспособность оборудования, изложены пути повышения износостойкости оборудования в этих условиях.

С.Г. Бабаев [5] анализируя причины отказов и неисправностей оборудования, изложил результаты исследования видов изнашивания, описал экспериментально-теоретические разработки по повышению надежности и долговечности деталей и узлов буровых установок.

Опыт эксплуатации бурового оборудования показывает, что для большинства узлов критерием, определяющим сроки службы отдельных деталей, как правило, является интенсивное изнашивание [5]. Постепенное истирание элементов машин при трении друг о друга является наиболее распространенным видом разрушения деталей бурового оборудования. Изучению явлений трения и изнашивания деталей, также посвящены работы Н.Б. Демкина, Х.С. Измайлова, А.Ю. Ишлинского, Б.И. Костецкого, И.В. Крагельского, Я.С. Мкртычана, A.A. Ребиндера, а процессу абразивного и гидроабразивного изнашивания М.А. Бабичева, В.Н. Виноградова, Д.Н. Гаркунова, Г.Е. Лазарева, A.B. Семенова, Г.М. Сорокина, М.М. Тененбаума, М.М. Хрущова, Л.А. Шрейнера и др. В работах перечисленных авторов в основном описываются внешние признаки видов изнашивания, предложены критерии износостойкости, но не установлены зависимости видов изнашивания от условий трения. В них не рассматривалось влияние промывочной жидкости на износ оборудования и инструмента.

Изучение износа металлов при трении осложняется тем, что многие из факторов, влияющих на величину износа, действуют одновременно и трудно иногда установить, какие из них являются основными, а какие второстепенными [6]. Многочисленные исследования явлений изнашивания ограничены специфическими условиями трения рабочих поверхностей деталей, вследствие чего практически невозможно использовать их результаты непосредственно при изучении износа деталей бурового оборудования.

Наиболее детально разработаны классификации видов изнашивания, предложенные Б. И. Костецким [57] и И.В. Кагельским [58]. Так, для одной группы деталей характерно абразивное изнашивание под действием промывочной жидкости, для другой группы - интенсивное разрушение поверхностей трения при высоких удельных давлениях и при одновременном коррозионном воздействии среды, а для третьей группы - усталостные виды изнашивания рабочих поверхностей.

Классификация, разработанная М.М. Хрущовым [92], сводится к механическому, молекулярно-механическому и коррозионно-механическому явлениям, которые определяют вид изнашивания.

Абразивный износ приводящий к изменению геометрии деталей и узлов является самым распространенным видом износа оборудования и инструмента [88].

Изучению гидроабразивного износа деталей гидравлической части буровых насосов следует отнести работы А.С. Волкова, Х.С. Измайлова, Г.Р. Ионнесяна, Я.М. Кершенбаума, Я.С. Мкртычана, Н.А. Прохорова, В.И. Рощупкина, и др.

Я.С. Мкртычан [67] исследуя износ пары «поршень-втулка» пришел к выводу, что износ в большинстве случаев начинается с втулки. Абразивные частицы, попав на поверхность трения, перемещаются по ним, вызывая частичное микрорезание, шаржирование резины поршня. Таким образом износ вызывается процессом многократного деформирования рабочей поверхности абразивными частицами и абразивной жидкостью и частично процессом микрорезания.

Механизм изнашивания деталей гидравлической части буровых насосов изучался и зарубежными исследователями [98,99]. Было отмечено, что при гидроабразивном изнашивании в условиях воздействия жидкой фазы отсутствует третий слой между наплавкой и телом формирующегося из продуктов разрушения материала и абразива. Так А. Везржин и Г. Змиградский

[100] установили, что снижение абразивных частичек на 1% увеличивает износостойкость элементов буровых насосов на 30-50%.

Исследованию абразивной способности глинистых растворов посвящены работы многих исследователей.

Так, в работе В.И. Рощупкина и О.И. Верзилина [81] доказано, что абразивные частицы проникают по поверхности трения в основном на длину раструбной части манжеты поршня, сроки службы деталей гидравлического оборудования находятся в зависимости от плотности промывочной жидкости. Проведенные авторами исследования подтвердили двойственный характер воздействия промывочной жидкости в процессе износа и трения, благодаря которому жидкость может не только активно участвовать в процессе разрушения трущихся поверхностей, но и оказывать смазочное действие.

Л.М. Ивачев [47] отмечает, что содержание песка характеризует устойчивую загрязненность промывочной жидкости твердыми включениями. Чрезмерное содержание которых, приводит к абразивному износу гидравлического оборудования и инструмента, уменьшению механической скорости проходки.

И.Ю. Быков и Н.Д. Цхадая [14] также приходят к выводу, что абразивному износу подвергаются прежде всего трущиеся пары поршень -цилиндровая втулка, седло - тарель клапана, шток бурового насоса, а также детали вертлюга. Здесь же указывается, что при абразивном износе бурильных труб и замков уменьшается площадь упорных торцов, что приводит к снижению плотности стыка. Вследствие этого под воздействием рабочих нагрузок и вибраций возникают условия для частичного сдвига или смещения деталей в резьбовом соединении. Далее следуют промыв резьбы и обрыв инструмента. В этой же работе отмечается, что бурильная колонна при вращении и спуско -подъемных операциях имеет непосредственный контакт с массивом горной породы. Длительное трение ее о стенки скважины приводит к абразивному истиранию

наружной поверхности элементов труб - замков, муфт, переводников, имеющих увеличенный диаметр по сравнению с телом бурильных труб.

В работах ряда авторов [7,10,13,15,22] указывается, что интенсивность абразивного изнашивания элементов бурильной колонны определяется условием абразивности циркулирующей среды, а следовательно и степенью очистки промывочной жидкости от выбуренной породы.

Движущиеся в кольцевом пространстве выбуренная порода (с песком) около замков делает завихрения (Б.С. Филатов, 1955), и частицы песка с большой силой ударяются о поверхность труб. В результате наружная поверхность бурильных труб под замками становится волнистой, толщина стенки уменьшается и трубы выходят из строя.

Данные в работе [13] показали, что эффективность разрушения горных пород повышается с уменьшением содержанием в растворе твердой фазы. Авторы утверждают, что если в растворе находится 4-12% твердой фазы, то при увеличении на 1% содержания барита или шлама, или глины механическая скорость проходки снизится соответственно на 2,6 4,8 и 6,7%.

Анализ промысловых данных Х.С. Измайлова [48] показал, что при увеличении удельного веса бурового раствора с 1,3 г/см3 до 1,8 г/см3 сроки службы сменных деталей резко снижаются.

В.Н. Виноградов и A.A. Антонов [19] пришли к выводу, что твердость абразивных частиц не характеризует их абразивно-изнашивающую способность. Абразивная способность повышается, если частицы абразива имеют сетку мелких и мельчайших трещин, способных к образованию режущих углов.

В работе Я.М. Кершенбаума и H.A. Прохорова [54] установлена зависимость скорости изнашивания стали от среднего размера зерна абразива. Наряду с этим H.A. Прохоров отмечает, что разрушение рабочих поверхностей тарелок и седел клапанов насосов происходит вследствие пластического деформирования и хрупкого выкрашивания в результате внедрения абразивных частиц в момент посадки тарелки на седло. При бурении скважин с промывкой

водой сроки службы поршней буровых насосов составляют 180-200 ч, при использовании же утяжеленного глинистого раствора (плотностью 2,25 г/см3) они снижаются до 18-20 ч, то есть в 10 раз [55].

JI.A. Шрейнер [94] приводит данные об абразивности минералов в зависимости от их микротвердости. Так, относительная абразивность кварцевого песка более чем в 140 раз выше абразивности глины. Было выяснено, что при совместном воздействии частиц утяжелителя и песка, интенсивность изнашивания связана в основном с изнашивающей способностью песка. Недостатком проведенных исследований является различный подход к выбору параметров рабочей жидкости. Так, в опытах к «нормальному» раствору добавлялось всего от 0,5% до 2,5% песка.

Необходимо отметить работы [54,81], где проведено значительное число исследований марок сталей и видов упрочнения деталей с целью уменьшения гидроабразивного износа и повышения долговечности деталей, контактирующих с буровым раствором. Недостатком этих работ на наш взгляд, является повышенные расходы при использовании дорогостоящих сталей и упрочнений.

Для восстановления изношенных деталей бурового оборудования, а также для увеличения срока их службы широко применяют сварку и наплавку путем нанесения износостойкого слоя. При помощи наплавки восстанавливают изношенные клапаны, цилиндрические втулки, штоки буровых насосов, тормозные шкивы лебедок, стволы вертлюгов и другие детали. B.C. Лесничий [65] дал краткое описание области и технологии применения сварки и наплавки при ведении буровых работ, приведены и описаны марки наплавочных проволок и электродов. Так наплавка поясков из карбидов вольфрама на замках бурильных труб увеличивает срок их службы в 2-3 раза. Отмечен предел выносливости [56,68] сварных деталей нефтепромыслового оборудования при симметричном цикле нагружения. В статье С.А. Красса [60] описаны разработанные компанией «Мессер Эвтектик Кастолин» покрытия с улучшенными характеристиками

износостойких материалов, при использовании которых обеспечивается максимальная износостойкость бурового оборудования и инструмента.

В работе Л.А. Лачиняна [64] освещены вопросы, связанные с эксплуатационной надежностью бурильной колонны. Так автором разработан общий вид и даны характеристики сварным бурильным трубам образующих гладкоствольную колонну.

В перечисленных работах не рассматриваются вопросы надежности бурового оборудования при бурении ГТС. Пожалуй, единственной работой, где наряду с повышением качества сооружения ГТС является [90]. В ней приведен анализ эффективности работы буровой техники, выявлены недостатки и низкая надежность отдельных узлов буровых установок, показаны пути их устранения, разработаны требования к изготовлению установок для условий НГМК.

Немаловажную роль в сохраняемости надежности и долговечности оборудования играет система ТО и Р, под которой понимается совокупность мероприятий, проводимых в целях обеспечения его безотказной работы. Система ТО и Р предупреждает прогрессирующий износ оборудования, снижает вероятность выхода его из строя, создает необходимые предпосылки для более эффективного использования оборудования, увеличения времени его работы, уменьшения интенсивности износа деталей. В работах [9,10,14,46] изложены основные концепции развития систем ТО и Р бурового оборудования на основе решения комплекса технических и организационно - технологических задач ремонтного производства на предприятиях. Ими созданы методологическая основа ресурсного подхода к техническому обслуживанию и ремонту оборудования, рассчитаны коэффициенты использования оборудования, даны прогнозы ресурса техники, параметры выбора перспективного оборудования по показателям качества и надежности.

При капитальном ремонте выявляются основные виды изнашивания, присущие деталям и узлам оборудования, что дает возможность произвести анализ и систематизировать виды изнашивания [10].

Использование опыта других отраслей машиностроения и их общий высокий технический уровень позволяют без специальных исследований обеспечить необходимую долговечность таких деталей как подшипники, втулочно-роликовые цепи, талевые канаты [5].

В настоящее время является общепризнанным, что поведение реальных конструкций обусловлено взаимодействием ряда факторов стохастической природы. Поэтому обоснованный подход к определению надежности и долговечности конструкций возможен только с позиций вероятностно-статистических методов.

Анализ проведенных ранее исследований показывает, что в оценке влияния отдельных факторов на характер и интенсивность абразивного изнашивания имеются расхождения, что объясняется прежде всего различиями в методиках постановки экспериментов [5].

В области изучения надежности и долговечности опубликовано большое число работ, при этом очень мало работ по изучению надежности бурового оборудования для бурения ГТС.

Для решения же проблем повышения надежности и долговечности бурового оборудования, эксплуатируемого в специфических условиях Кызылкумского региона, необходимы специальные исследования по выявлению причин неисправностей и отказов, а также по изучению явлений, связанных с гидроабразивным изнашиванием.

1.2 Условия эксплуатации бурового оборудования.

Для сооружения скважин подземного выщелачивания в НГМК применяются в основном самоходные установки с буровым ротором, предназначенные для бурения водозаборных и структурно-поисковых скважин на нефть и газ. ГТС расположены в зоне резко континентального климата пустыни. Установки на месте работ эксплуатируются на открытом воздухе и

подвергаются внешним климатическим воздействиям. Климатические условия влияют на тепловой режим работы оборудования, коррозионную активность окружающей среды, трудоемкость и качество ТО и Р. Наличие ветров способствует загрязнению узлов и механизмов буровых установок частицами песка, что отрицательно влияет на их работу.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Кахаров Сергей Каримович, 2016 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абубакиров В.Ф., Буримов Ю.Г., Гноевых А.Н., Межлумов А.О., Близнюков В.Ю. Буровое оборудование. Справочник. Том 2 М.: Недра, 2003.

2. Александров М.М. О силе прижатия вращающихся труб к стенкам вертикальной скважины. Изв. вузов. Нефть и газ. 1967, №9.

3. Ананьев. А Н. Учебное пособие для инженеров по буровым растворам. Волгоград, 2000.

4. Арене В.Ж. Физико-химическая геотехнология. М.: МГГУ, 2001, 656 с.

5. Бабаев С.Г. Надежность и долговечность бурового оборудования. М.: Недра, 1974, 184 с.

6. Бабаев С.Г. Надежность нефтепромыслового оборудования. М.: Недра, 1997.

7. Бабаев С.Г., Степанянц В Г. Причины низкой долговечности тарелок и седел буровых насосов. «Машины и нефтяное оборудование», 1965, №8, с. 8-12.

8. Бабаян Г.Б., Ганджумян P.A., Финкелынтейн Б.И., Акунов В.И. и Литвинов Г.П. Авторское свидетельство № 1058609А, 1983.

9. Баграмов P.A. Машины и оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин. Расчеты на прочность. Уч. пособие ГАНГ им. И.М.Губкина, М. 1997.

Ю.Басинский В Г., Лев A.M., Чайкин C.B. Эксплуатация и ремонт геологоразведочного оборудования. М.: РУДН. 2007.

11. Биргер И.А., Шорр Б.Ф., Иосилевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин. Справочник. М.: Машиностроение, 1993.

12. Бронштейн И.Н. Семендяев К.А. Справочник по математике. М.: Наука, 1964.

13. Булатов А.И., Макаренко П.П., Проселков Ю.М. Буровые промывочные и тампонажиые растворы: Учеб. пособие для вузов. М.: Недра, 1999.

14.Быков И.Ю., Цхадая Н.Д. Эксплуатационная надежность и работоспособность нефтегазопромысловых и буровых машин. Учебное пособие. М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2010.

15.Васильев Ю.А. Некоторые вопросы исследования надежности оборудования, применяемого для бурения скважин: Дне. ... канд. техн . наук. М. 1971.

16.Вентцель А.Д. Курс теории случайных процессов. М.: Недра, 1975.

17. Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Прикладные задачи теории вероятностей. М.: Радиосвязь, 1983.

18. Верзилин О.И. Современные буровые насосы. М.: «Машиностроение», 1971.

19.Виноградов В.Н., Антонов A.A. Износ деталей бурового оборудования нефтяных и газовых скважин. М.: ВНИИОЭНГ, 1965.

20.Войтенко B.C. Прикладная геомеханика в бурении. М.: Недра, 1990.

21.Волков A.C. Буровые геологоразведочные насосы. М.: Недра, 1982.

22. Волокитенков A.A., Волков A.C. и др. Технология отбора шлама при бурении. М.: Недра, 1973.

23. Гареев. P.P. Совершенствование методов оценки технического состояния насосного и вентиляционного оборудования на установках комплексной подготовки газа: Дис. ... канд. техн. наук. Уфа, 2014.

24. Ганджумян P.A. Математическая статистика в бурении. М.: Недра, 1990.

25. Ганджумян P.A., Кахаров С.К. Применение глинопорошков свободных от твердых примесей. XII международная научно-практическая конференция «Новые идеи в науках о земле» Доклады М.: 2015, т.2, с.136-137.

26. Ганджумян P.A., Кахаров С.К. Предотвращение гидроабразивного износа элементов циркуляционной системы при бурении геотехнологических скважин. «Инженер - нефтяник» 2015, №3, с. 42-44.

27. Ганджумян P.A., Кахаров С.К. Преимущества гладкоствольных бурильных колонн для условий бурения геотехнологических скважин. «Вестник ассоциации буровых подрядчиков» 2015, №3, с. 11-13.

28. Ганджумян P.A., Калинин А.Г., Сердюк Н.И. Расчеты в бурении. Справочник, М.: РГГРУ, 2007.

29. Ганджумян P.A., Калинин А.Г., Никитин Б.А. Инженерные расчеты при глубоком бурении. М.: Недра, 2000.

30. Ганджумян P.A., Бабаян Г.Б., Акунов В.И. Противоточные струйные мельницы для производства глинопорошков повышенного качества. М. Нефтяное хозяйство 4/V, 1983.

31. Ганджумян P.A., Тунгусов A.A., Тунгусов С.А. Проектирование бурового оборудования. Учеб. пособие. М.: РГГРУ, 2012.

32. Гетопанов В.Н. Надежность горных машин и оборудования: Учеб. пособие, М.: Типография МГИ, 1990, 42 с.

33. Гланц A.A., Алексеев В В. Справочник механика геологоразведочных работ. М. Недра, 1987.

34. Гнеденко Б.В., Беляев Ю.К. Соловьев А.Д. Математические методы в теории надежности. М.: Наука, 1965

35. Гнеденко Б.В. Курс теории вероятностей. М.: Наука, 1988.

36. Гост Р 53480-2009. Надежность в технике. Термины и определения. М.: Стандартинформ, 2010.

37. Гост 27.003-90. Надежность в технике. Состав и общие правила, задания требований по надежности. М.: Стандартинформ, 2007.

38. Гост 27.301-95. Надежность в технике. Расчет надежности. Основные положения. М.: ИПК, Изд. стандартов, 1996.

39. Грей Дж. Р., Дарли Г.С. Состав и свойства буровых растворов. Перевод с англ. В 2-х томах. М.: Наука, 1985.

40. Гусев A.C. Прогнозирование ресурса и надежности механических систем и конструкций при случайных нагрузках. Учебное пособие. М.: Издательство МГТУ, 1991.

41. Гусев A.C., Карунин А.Л., Крамской H.A. и др. Надежность механических систем и конструкций при случайных воздействиях. М.: МГТУ «НАМИ», 2000.

42. Даниелян A.A. Основные направления проектирования оборудования для бурения глубоких скважин. М.: Недра, 1967.

43. Джонсон К. Механика контактного взаимодействия. //-М.: Мир. 1989 .

44. Дмитриченко С.С. Современные методы оценки надежности машин. Справочник. М.: Машиностроение, 1984.

45. Елизаветин М.А. Повышение надежности машин. М.: Машиностроение, 1973.

46. Ефимченко С.И., Прыгаев А.К. Расчет и конструирование машин и оборудования нефтяных и газовых промыслов. М.: РГУ нефти и газа им. Губкина И.М. 2006.

47. Ивачев JI.M. Промывочные жидкости и тамионажные смеси. М.: Недра, 1987.

48. Измайлов Х.С. Исследование поршней буровых насосов: Дис. ... канд. техн. наук. М, 1973.

49. Калинин А.Г., Ганджумян P.A., Мессер А.Г. Справочник инженера-технолога по бурению глубоких скважин. М.: Недра, 2005.

50. Кахаров С.К., Ганджумян P.A. Причины отказов бурового оборудования при эксплуатации. «Инженер - нефтяник» 2013, №2, с.32-33.

51. Кахаров С.К. Специфика условий эксплуатации наземного оборудования для бурения геотехнологических скважин. XI международная научная конференция «Новые идеи в науках о земле» Доклады М.: 2013, с.241.

52. Кахаров С.К. Надежность буровых насосов при сооружении геотехнологических скважин (на примере НГМК). VII международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодые -наукам о земле» Доклады М.: 2014, с.286.

53. Кахаров С.К. Статистическая оценка показателей надежности буровых насосов НБ-125. Горный информационно-аналитический бюллетень «ГИАБ» 2014, № 8, с.366-368.

54. Кершенбаум Я.М., Прохоров H.A. Износ тарелок и седел клапанов бурового насоса. М.: ЦНИИТЭнефтегаз. НТС «Машины и нефтяное оборудование», 1964, №8, с.8-12.

55. Кольченко A.B. Изучение абразивного износа трубопроводов потоком утяжеленного глинистого раствора. М.: Изв. АН СССР, 1962.

56. Кононов В.М., Захаров Ю.Н., Куликова И.С. Расчет прочности и надежности оборудования нефтегазовых промыслов. М.: Изд. МГОУ, 2012.

57. Костецкий Б.И. Трение, смазка и износ в машинах. Киев: Техника, 1979, 482 с.

58. Крагельский И.В. и др. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1977.

59. Крагельский И.В. и др. Трение, изнашивание и смазка. Справочник в 2-х томах. М.: Машиностроение, т. 1.1978-400 с, т.2, 1979, 358 с.

60. Красса С.А. Восстановление и защита от износа бурового оборудования и инструмента. Журнал «Бурение и нефть» 2014, №5. с

61. Кулешов A.A., Докукин В.П. Надежность горных машин и оборудования. Санкт- Петербург. Горный институт, 2004.

62. Курчаткин В.В., Тельников Н.Ф., Ачкасов К.А. и др. Надежность и ремонт машин. М.: Колос, 2000.

63. Лачинян Л.А. Работа бурильной колонны. М.: Недра, 1992.

64. Лачинян Л.А. Основы проектирования и преимущества гладкоствольных бурильных колонн для условий бурения на нефть и газ. Журнал «Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море» 2003, №6.

65. Лесничий B.C. Применение сварки и наплавки для повышения надежности и износостойкости бурового оборудования и бурильного инструмента. М.: Недра, 1981.

66. Маковей Н. Гидравлика бурения. Пер. с рум. М.: Недра, 1986.

67. Мкртычан Я.С. Буровые и нефтепромысловые насосы и агрегаты. Исследования и разработки. М.: Газойл пресс, 1988.

68. Молодык Н.В., Зенкин A.C. Восстановление деталей машин. М.: Машиностроение, 1989.

69. Мустафаев Х.М., Гутман Б.М. Гидроциклоны в нефтедобывающей промышленности. М.: Недра, 1981.

70. Нефтегазопромысловое оборудование. Учебник для вузов /В.Н. Ивановский, В.И. Дарищев, B.C. Каштанов и др./ Под общей редакцией В.Н. Ивановского. М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2006.

71. Николич A.C. Поршневые буровые насосы. М.: Недра, 1973.

72. Носиков Н.Е. Влияние условий эксплуатации на долговечность буровых насосов. «Разведка и охрана недр», 1973, №11, с. 51-52.

73. Островский М.С. Триботехнические основы обеспечения качества функционирования горных машин. // Часть 2. -М. 1994, с. 229.

74. Палашкин Е.А. Справочник механика по глубокому бурению. М.: Недра, 1981.

75. Предеин А.П., Крысин Н.И. К вопросу очистки буровых промывочных растворов. «Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море». .№7, 2006.

76. Проников A.C. Надежность машин. М.: Машиностроение, 1978.

77. Протасов В.Н. Султанов Б.З. Кривенков С. В. Эксплуатация оборудования для бурения скважин и нефтегазодобычи. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2006. с. 542.

78. Рахутин Г.С. Вероятностные методы расчета надежности профилактики и резерва горных машин. М.: Недра, 1970.

79. РД-50-690-89. Методические указания. Надежность в технике. Методы оценки показателей надежности по экспериментальным данным. М.: Изд. Стандартов, 1990.

80. Решетов Д.Н., Иванов A.C., Фадеев В.З. Надежность машин. М.: Машиностроение, 1988.

81. Рощупкин В.И., Верзилин О.И. Влияние абразивных частиц на износ деталей буровых насосов. М.: ВНИИОЭНГ. НТС «Машины и нефтяное оборудование», 1965, №8.

82. Сароян А.Е. Бурильные колонны в глубоком бурении. М.: Недра, 1979.

83. Сароян А.Е. Теория и практика бурильной колонны. М.: Недра, 1990.

84. Сароян А.Е., Оганов Г.С., Ширин-Заде С.А. Проектирование и эксплуатация бурильной колонны. М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2010.

85. Семенюк Д.М. Путь трения в паре замок -стенка скважины - один из главных факторов образования желобных выработок. М.: НТЖ «Техника и технология бурения», №1, 2002, с.27-29.

86. Сергиенко И.А., Мосев А.Ф., Бочко Э.А. и др. Бурение и оборудование геотехнологических скважин. М.: Недра, 1984.

87. Смирнов Н.В., Барковский И.В. Курс теории вероятностей и математической статистики для технических приложений. М.: «Наука», 1965.

88. Спивак А.И., Попов А. Н., Разрушение горных пород при бурении скважин. М.: Недра, 1994.

89. Тененбаум М.М. Сопротивление абразивному изнашиванию. М.: Машиностроение, 1976, с. 270.

90. Толстов Е.А., Башкатов Д.Н., Ганджумян P.A. и др. Техника и технология сооружения геотехнологических скважин в Навоийском ГМК. М.: «НИА-Природа», 2004, с. 122.

91. Хрущов М.М. Классификация условий и видов изнашивания деталей машин. М.: Изд. АН СССР, 1953.

92. Хрущов М.М., Бабичев М.А. Абразивное изнашивание. М.: «Наука», 1970.

93. Шишенко Р.И., Есьман Б.И. Практическая гидравлика в бурении. М.: Недра, 1966.

94. Шрейнер Л.А. и др. Механические и абразивные свойства горных пород. М.: Гостоптехиздат, 1958.

95. Эпштейн Е. Ф., Мацейчик В.И., Асатурян А. Ш. Расчет бурильных труб в геологоразведочном бурении. М.: Недра, 1979.

96. Doyle J. F. A wavelet deconvolution method for impact force identification // Experimental Mechanics. 1997, V.37, №4. P. 403-408.

97. Gabor D. Theory of communication // J. Inst. Elect. Eng. (London). 1946, V.93. №3. P. 429-457.

98. Leslie C. Rogers. Contractor geras in on pump service costs. «The Oil and gas journal» v. 63, No 16, 1965.

99. Lipson Charles. Wear consideration in design. «Mach Design», 35, No 26, 1963.

100. Sander G., Grotewold G. Verschlebteiluntersuchungen an doppelt wirkenden Getriebspulpumpen. Nr. 1, 76, Jnr. 1960.

100. Wezrjm A., Zmigradsky R. «Tarcie, smarowanie I zuzycie czesci maszin» WNT, Warszawa 1975, IV.