Методи й засоби контролю різьбових з’єднань трубних колон

Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу

 

Кійко Людмила Миколаївна

 

УДК 620. 179

 

 

05. 11. 13 – Прилади і методи контролю та визначення складу речовин

 

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

 

Івано-Франківськ – 2002

 

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Івано-Франківському національному технічному університеті нафти і газу Міністерства освіти і науки України та в науково-виробничій фірмі “Зонд” (м. Івано-Франківськ).

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Карпаш Олег Михайлович, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Заміховський Леонід Михайлович, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, завідувач кафедри автоматизованого управління кандидат технічних наук, старший науковий співробітник Учанін Валентин Миколайович, Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка НАН України (м. Львів), завідувач відділу.

Провідна установа: Інститут електрозварювання ім. Б. Є. Патона НАН України, м. Київ

Захист відбудеться 12 березня 2002 р. о 1500 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 20. 053. 03 при Івано-Франківському національному технічному університеті нафти і газу за адресою: 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська, 15

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу (76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська, 15)

 

 

Актуальність теми. Потреби України в енергоносіях майже на 60% задовольняються завдяки нафтогазовій галузі, і подальший її розвиток передбачає збiльшення кiлькостi нафтових i газових свердловин при одночасному покращенні техніко-економічних показників їх проводки та експлуатації. Одним з ефективних напрямків вирішення цих завдань є підвищення ефективності використання трубних колон, вартість яких складає майже половину вартостi свердловини. Існує два основних підходи до розв’язку цiєї проблеми: перший – забезпечення якості трубних колон через вдосконалення їх конструкцій та технологій експлуатації, і другий – систематичний контроль якості трубних колон неруйнiвними методами з метою своєчасного виявлення й вилучення з експлуатації дефектних елементів.

Об’єктом вдосконалення трубних колон переважно є різьбові з’єднання, бо саме вони, незважаючи на всі запобіжні заходи, є причиною більш як 50% відмов. Але конструктивні вдосконалення зменшують ймовірність поломок тільки за умови забезпечення належної якості (міцності і герметичності) з’єднань, яка досягається завдяки створенню в спряженні певного рівня напружень і деформацій, передбаченого розрахунками або нормативними документами. Отже, незважаючи на конструктивне вдосконалення, різьбові з’єднання все одно повинні піддаватись контролю. Раніше основною невирішеною проблемою в цьому напрямку вважалась оцінка якості з’єднань після їх згвинчування та в процесі експлуатації, зараз вона додатково ускладнена різноманітністю вдосконалених конструкцій різьбових з’єднань, що викликає необхідність розробки технологій контролю для кожної з них.

Огляд сучасних технічних засобів і технологій контролю якості трубних колон показує, що, не дивлячись на широке використання в нафтогазовій галузі методів неруйнівного контролю, питання дефектоскопії різьбових частин (особливо для обважнених бурильних труб) та контролю якості різьбових з’єднань (зокрема, для більшості вдосконалених конструкцій) залишається невирішеним. Зважаючи на те, що вартість ліквідації відмови може сягати 40% вартості свердловини, задача розробки й впровадження методів та засобів контролю якості різьбових з’єднань трубних колон, в тому числі нових конструкцій, є актуальною. Вирішення цієї задачі сприятиме попередженню відмов і зменшенню питомих витрат на спорудження та експлуатацію свердловин, що надзвичайно важливо для економіки України.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами теж свідчить про її актуальність. Дисертаційна робота виконувалась у відповідності:

- з Державними науково-технічними програмами з пріоритетних напрямів розвитку науки і техніки (1993 р. – завдання 05. 53. 01/001-93 “Розробка, виготовлення та впровадження технічних засобів і технологій неруйнівного контролю і технічної діагностики бурильних, обсадних та насосно-компресорних труб, бурового обладнання і нафтогазопроводів безпосередньо в процесі експлуатації”, 1997 р. – завдання 04. 03/01435-2/471-97 “Розробка технічних засобів і технологій оцінки фактичного технічного стану нафтогазового обладнання та інструменту”) ;

- з галузевою науково-технічною програмою Держнафтогазпрому України “Створення, освоєння випуску та впровадження у виробництво комплексу технічних засобів і технологій неруйнівного контролю та технічної діагностики трубних колон, бурового та нафтогазопромислового обладнання та інструменту. Організаційне, технічне, методичне та кадрове забезпечення” на 1997 – 2001 рр.

Окремі роботи виконувались за планом науково-дослідних робіт Держнафтогазпрому України (1994 р. – п. 4. 18 “Розробка малогабаритної переносної установки для дефектоскопії різьбових з’єднань обважнених бурильних труб в зібраному стані”, п. 4. 21 “Розробка, виготовлення та впровадження пересувної лабораторії неруйнівного контролю бурильного інструменту та бурового обладнання в польових умовах”, п. 4. 22 “Розробка Положення про службу неруйнівного контролю в нафтогазовій галузі”, 1995-96 рр. – п. 5. 20 “Розробка керівного нормативного документа “Інструкція по проведенню неруйнівного контролю труб нафтового сортаменту”), а також за договорами з ВАТ “Укрнафта” та АТ “Укргазпром”.

Всі вищевказані роботи виконувались за безпосередньою участю автора, в т. ч. як відповідального виконавця.

Мета роботи полягає в розробці методів, технічних засобів та технологій контролю якості різьбових з’єднань трубних колон.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі задачі:

проаналізувати конструкції різьбових з’єднань трубних колон з точки зору можливостей їх неруйнівного контролю та встановлення