Автореферат
Автореферати дисертацій arrow Гірнича справа arrow Динаміка та стійкість бурильних колон бурових установок роторного типу
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


Динаміка та стійкість бурильних колон бурових установок роторного типу

Анотації 

Улітін Г.М. Динаміка та стійкість бурильних колон бурових установок роторного типу. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.02.09 – “Динаміка та міцність машин”. – Національний гірничий університет, Дніпропетровськ, 2003.

   В дисертації захищаються наукові положення, спрямовані на проведення технічних розрахунків з динаміки та стійкості бурильних колон бурових установок роторного типу. Розроблені та досліджені математичні моделі взаємовпливу коливальних процесів і взаємодії колон із промивної рідиною. На основі точних розв’язків для систем із розподіленими та зосередженими параметрами методом Фур’є, коли власні функції ортогональні з вагою, вивчені поздовжні та крутильні коливання бурильних колон. Визначені власні частоти поперечних коливань бурильної колони при розтязі-стиску. Проведена класифікація ударних процесів у бурових установках, побудовані та досліджені їх математичні моделі. З використанням функцій Бесселя і Ломмеля розв’язані задачі теорії стійкості колон, що зазнають розтягу-стиску. На основі точних розв’язків проведені оцінки наближених інженерних розрахунків.
   Методики розрахунків на ударні навантаження та з оптимальних режимів буріння впроваджені у виробництво, що дозволяє проводити безаварійне буріння і виконувати розрахунки для ловильних пристроїв, якщо аварія відбулася, і потрібно ліквідувати її наслідки.
   Ключові слова: динамічні процеси, стійкість, ударні процеси, коливання, частоти коливань, бурова установка, бурильна колона.

Улитин Г.М. Динамика и устойчивость бурильных колонн буровых установок роторного типа. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.02.09 – “Динамика и прочность машин”. – Национальный горный университет, Днепропетровск, 2003.

   В диссертации защищаются научные положения, направленные на проведение технических расчетов по динамике и устойчивости бурильных колонн буровых установок роторного типа. Исследовано взаимовлияние продольных, крутильных и поперечных колебаний колонн. После проведения оценок установлено, что влияние с определенной точностью проявляется только для продольных колебаний на поперечные. Показано, что взаимодействие промывочной жидкости с бурильной колонной незначительно влияет на динамические характеристики колонны и проявляются с увеличением глубины бурения. Построены математические модели по изучению собственных продольных и крутильных колебаний системы: вышка, талевая система, бурильная колонна, утяжелители с долотом. Проведены оценки различных упрощающих инженерных теорий расчета и указаны границы их применения. Собственные частоты поперечных колебаний изучались с учетом растяжения-сжатия колонны. Влияние этих условий проявляется для малых глубин бурения. На основе точных решений для систем с распределенными и сосредоточенными параметрами, полученными методом Фурье для собственных функций ортогональных с весом, изучены вынужденные продольные и крутильные колебания. Выполнены вычисления безразмерных напряжений в бурильной колонне при вынужденных колебаниях. Проведена классификация ударных процессов в буровых установках. На основе волновой теории удара для систем с распределенными и сосредоточенными параметрами исследованы задачи о продольных ударах при: контакте колонны с забоем, торможении на приводе, внезапном снятии колонны с выступа в скважине и крутильных ударах при: остановке ротора, прихвате режущего инструмента, внезапном освобождении режущего инструмента. Во всех этих случаях проведено исследование напряженно-деформированного состояния колонны. Выполнен прочностной расчет, когда на практике бурения одновременно могут возникнуть продольный и крутильный удары. Проведены оценки приближенных теорий расчета на ударные нагрузки и предложены формулы для инженерных расчетов. С использованием функций Бесселя и Ломмеля решены задачи в теории устойчивости колонн с учетом растяжения-сжатия. Это позволило рассмотреть различные граничные условия, условия сопряжения сжатого и растянутого участков и случай больших глубин бурения. Проведена оценка метода усреднения в устойчивости весомых стержней. Решена новая задача об устойчивости бурильной колонны при кручении с учетом закрутки как упругого стержня. Полученные результаты существенно отличаются от общепринятых приближенных. Исследована задача о динамической устойчивости колонны как весомого стержня, испытывающего растяжение-сжатие, при жесткой заделке его концов. Вычисления показали, что различия в критических скоростях вращения бурильной колоны по сравнению с приближенными с увеличением глубины уменьшаются.
   На основе полученных результатов и проведенных исследований просмотрен ряд практических задач непосредственно для буровой установки “WIRTH”: динамический расчет ловильного устройства для ликвидации последствий аварий, определение зоны действия изгибных напряжений при перекосе долота, выбор оптимальных режимов бурения и оптимального времени нагружения ротора моментом. Для динамических расчетов бурильных колонн разработана САПР. Результаты работы внедрены в производство. Внедрение результатов позволяет проводить безаварийное бурение и выполнять расчеты для ловильных устройств.
   Ключевые слова: динамические процессы, устойчивость, ударные процессы, колебания, частоты колебаний, буровая установка, бурильная колонна.

G.M. Ulitin. Dynamics and stability of boring columns of rotative boring machines. – Manuscript.

Thesis for the application of the Doctor of Technical Sciences degree on speciality 05.02.09 – “Dynamics and strength of machines”. – National Mining University, Dnepropetrovsk, 2003.

   In the thesis the scientific grounds directed to carrying out the technical calculations of the dynamics and stability of boring columns of rotative boring machines are defended. Mathematical models of interaction of oscillation processes and columns with washing liquid are elaborated and investigated.
   Longitudinal and twirl oscillation are investigated on the basis of exact solutions for the systems with distributional and concentrated parameters with the help of Furie method for eigen functions weighted orthogonality. Eigen frequencies of transversal oscillations of boring column which are undergone by strain – compression are determined. The classification of impact processes in boring machines are worked out. Their mathematical models are investigated. Using Bessel’s and Lommel’s functions problems of the theory of columns stability being undergone by strain – compression are solved. On the basis of exact solutions approximate engineering calculations are distinguished.
   The methods of calculations of impact loadings and optimum boring conditions are adopted in the production. Inculcation of the results makes it possible to carry out a boring without any breakdown and doing calculations for liquidation of breakdown traps.
   Key words: dynamical processes, stability, impact processes, oscillations, frequencies of oscillations, boring machine, boring column.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Динаміка та стійкість бурильних колон бурових установок роторного типу

 
< Попередня   Наступна >

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

Автореферати українських дисертацій. Скачай безкоштовно!