Автореферат
Автореферати дисертацій arrow Гірнича справа arrow Підвищення ефективності експлуатації ліфтових колон свердловин підземних сховищ газу
Меню
Головна сторінка
Реклама
Автореферати дисертацій
Бібліотечна справа
Біологічні науки
Будівництво
Воєнна наука. Військова справа
Гірнича справа
Держава та право. Юридичні науки
Економіка. Економічні науки
Електроніка. Обчислювальна техніка
Енергетика
Загальні роботи по техніці
Загальнонаукове знання
Історія. Історичні науки
Культура. Наука. Освіта
Легка промисловість
Математика. Механіка
Медицина. Медичні науки
Мистецтво. Мистецтвознавство
Науки про землю
Політика. Політичні науки
Природничі науки в цілому
Релігія
Сільське та лісове господарство
Соціологія. Демографія
Технологія металів. Машинобудування
Транспорт
Фізика. Астрономія
Філологічні науки
Філософські науки. Психологія
Хімічна технологія. Харчове виробництво
Хімічні науки
Художня література
Реклама


Підвищення ефективності експлуатації ліфтових колон свердловин підземних сховищ газу

Анотації 

Савула С. Ф. Підвищення ефективності експлуатації ліфтових колон свердловин підземних сховищ газу. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.15.13 – нафтогазопроводи, бази та сховища. – Івано-Франків-ський національний технічний університет нафти і газу. – Івано-Франківськ, 2007.

   Дисертація присвячена підвищенню ефективності експлуатації ліфтових колон свердловин підземних сховищ газу за рахунок запобігання розгвинчуванню колон шляхом зниження амплітуд їхніх коливань і раціонального добору момен-тів згвинчування. Розроблені математичні моделі вільних і вимушених коливань ліфтової колони, що виникають під час експлуатації свердловин, обґрунтовані раціональні значення коефіцієнта жорсткості віброізолятора, з’ясований вплив параметрів віброізолятора на розподіл крутних моментів по довжині колони. Із застосуванням теорії товстостінних оболонок і гіпотези про еквівалентну заміну витків різі пружними прошарками типу основи Вінклера побудовані математичні моделі напружено-деформівного стану елементів муфтового з’єднання, що дає можливість обґрунтовувати допустимі моменти згвинчування. Експериментально визначені амплітудно-частотні характеристики вібрацій ліфтових колон. Запропо-новані технічні рішення і практичні рекомендації, спрямовані на запобігання розгвинчуванню ліфтових колон.
   Ключові слова: підземне сховище газу, свердловина, ліфтова колона, віброізоляція, напружено-деформівний стан, запобігання розгвинчуванню.

Savula S. F. Increasing Effectiveness in Operation of Lift Column of Wells of Underground Gas Storage. – Manuscript.

This is to gain the scientific degree of the Candidate of techical Sciences according to the speciality 05.15.13 – Oil and Gas Pipelines, Reservoirs and Storages – Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas, 2007.

   The dissertation is devoted to the increase in effectiveness of operation of lift columns of wells used in Underground gas storages at the expense of preventing unscrewing of the columns by means of decreasing amplitudes of their oscillation and rational choice of screwing moments. Mathematical models of natural and forced vitratios of the lift column emerging during operation of wells are developed; optimal values of stiffness coefficient of the vibration isolator are substantiated, the influence of vibroisolator parameters on the distributin of tokgue moments along the column. Applying thick shells theory and hypothesis on equivalent substitution tuns of theading by elastic layers of Vinklers base type, mathematical models of the stress-strain state for the elements of threading couplng are elaborated, this enables us to substentiate the optimal screwing moments. Amplitude-frequency characteristics of lift columns vibra-tions are experimentally obtained. Technical decisions and practical recommendations aimed at preventing unscrewing of lift columns are suggested.
   Key words: underground gas storage, well, lift column, vibrations isolation, stressed-strain state, preventing unscrewing.

Савула С. Ф. Повышение эффективности эксплуатации лифтовых колонн скважин подземных хранилищ газа. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.15.13 – нефтегазопроводы, базы и хранилища. – Івано-Франков-ский национальный технический университет нефти і газа. – Івано-Франковск, 2007.

   Диссертация посвящена повышению эффективности эксплуатации лифто-вых колонн, установленных на скважинах подземных хранилищ газа, за счёт предупреждения разгвинчивания колонн путем снижения амплитуд их колебаний и рационального выбора моментов свинчивания.
   Рарработаны математические модели и алгоритмы расчета свободных и вынужденных продольных, крутильных и поперечних колебаний лифтовой колонны. Проанализированы собственные частотные спектры, собственные формы колебаний, а также амплитудно-частотные характеристики гармонических вынужденных колебаний. Выявлена высокая вероятность возникновения резонансных явлений. Показана целесообразность виброизоляции нижнего конца колонны, определены рациональные значения коэффициента жёсткости вибро-изолятора.
   Предложена математическая модель вынужденных поперечно-крутильных колебаний лифтовой колонны с учетом её динамического взаимодействия с колонной обсадных труб, ось которой имеет отклонения от прямой линии. Расчет колебательных процессов выполняется методом конечных элементов. Показано, что работа лифтовой колонны сопровождается её ударениями об стенку скважины, вызувающими появление крутящих моментов, способствующих разгвинчиванию колонны. Виброизоляция нижнего конца колонны даёт воз-можность существенно уменьшить амплитуды колебаний и практически устранить влияние крутящих моментов на условия работы муфтовых соединений.
   С использованием уточненной теории оболочек вращения и гипотезы о эквивалентной замене витков резьбы упругим слоем типа основания Винклера построены математические модели напряжённо-деформированного состояния элементов муфтовых соединений насосно-компрессорных труб. Разрешающие уравнения получены с использованием вариационно-аналитического метода теории упругости с повышенной точностью определения распределения перемещений и напряжений в муфте и соединяемых трубах в радиальном направлении. В отличие от классической теории оболочек, данный подход дает возможность адекватно отображать не только напряжённо-деформированное состояние, но и контактные напряжения в зоне резьбового слоя и определять связанные с этими напряжениями допускаемые моменты свинчивания. Достаточную точность расчёта напряжённо-деформированного состояния, а также возможность исследования краевых эффектов в зоне контакта трубы и муфты обеспечиваем за счет рационального выбора базисных функций. Для определения параметров упругого слоя используется метод конечных элементов. Показано, что для обеспечения достаточной точности определения коэффициента постели необходимо учитывать взаимное проскальзывание витков резьбы.
   Анализ напряжённо-деформированного состояния элементов соединения, проведенный с учётом действия взаимносвязанных распорных сил и крутящих моментов, показывает, что наибольшие значения имеют окружные напряжения как в трубах, так и в муфте. Следовательно, прочность основного материала элементов конструкции определяется распорными нагрузками. Увеличение момента свинчивания, а также увеличение жёсткости промежуточного слоя приводит к локализации напряжений на границах резьбовх участков и к возрастанию максимальных напряжений. Разработанная методика анализа напряжённо-деформированного состояния использована для определения эквивалентных напряжений и оценки прочности элементов конструкции. На основании расчета контактных напряжений в зоне взаимодействия трубы с муфтой найдены рациональные значения моментов свинчивания соединений при различных эксплуатационных условиях. Показано, что этот момент можно существенно увеличить по сравнению с традиционным.
   Разработана методика и проведены экспериментальные исследования вибраций лифтовых колонн на скважинах подземных хранилищ газа во время отбора газа и во время его закачивания. Экспериментально подтверждено, что лифтовая колонна в процессе работы осуществляет пространственные колебания. Большие уровни вибраций свойственны процессам отбора газа, меньшие – процессам закачивания. Амплитуды поперечных колебаний нижней части колонны значительно превышают амплитуды продольных и крутильных колебаний. В процессе экспериментальных исследований установлено, что наибольшие уровни вибраций наблюдаются в диапазоне частот 5–30 Гц. Колебания с меньшими амплитудами проявляются на частотах 30–100 Гц. Экспериментальные зависимости амплитуд колебаний лифтовой колонны от продольной координаты с достаточной точностью соответствуют аналогичным зависимостям, полученным теоретическим путём.
   С целью обеспечения работоспособности лифтовых колонн подземных газохранилищ разработаны и защищены патентами конструкция стопорного устройства для предупреждения развинчивания муфтового соединения, а также конструкция виброизолятора лифтовой колонны. Разработана методика расчета плоских пружин виброизолятора как криволинейных стержней с одновременным учётом условий прочности и условий жёсткости. Показана целесообразность жесткого крепления пружин на опорных кольцах виброизолятора.
   Разработана методика импульсно-волновой диагностики плотности муфтовых соединений лифтовых колонн, которая может использоваться во время проведения профилактически-ремонтных работ на скважине.
   Ключевые слова: подземное хранилище газа, скважина, лифтовая колонна, эффективность работы, виброизоляция, напряжённо-деформированное состояние, предупреждение развинчивания.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Підвищення ефективності експлуатації ліфтових колон свердловин підземних сховищ газу

 
< Попередня   Наступна >

Всі права на опубліковані матеріали належать їх авторам. Матеріали розміщено виключно для ознайомлення.

Автореферати українських дисертацій. Скачай безкоштовно!