Анотація до роботи:

Сімків М.Є. Підвищення ефективності буріння свердловин за рахунок вдосконалення елементів компоновки низу бурильної колони. Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.15.10 Буріння свердловин. Івано Франківський національний технічний університет нафти і газу, Івано Франківськ, 2005.

Захищаються 14 наукових праць, що містять результати теоретичних і експериментальних досліджень умов роботи бурильної колони при бурінні свердловини роторним способом, витривалості різьбових і зварних з’єднань елементів бурильної колони.

Одержані закономірності закладені в основу розробки нових, патентозахищених конструкцій обважнених бурильних труб, замкових різьбових з’єднань, раціональних конструкцій КНБК.

Впровадженням наукових розробок при бурінні нафтових і газових свердловин буровими підприємствами України підтверджено їх технологічність та економічну ефективність.

У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі, що виявляється в підвищенні ефективності буріння свердловин, за рахунок розробки нових конструкцій обважнених бурильних труб, замкових різьбових з’єднань підвищеної міцності та удосконалених конструкцій компоновок низу бурильної колони.

Основні наукові і практичні результати, висновки і рекомендації. одержані при виконанні теоретичних, експериментальних і промислових досліджень зводяться до наступного.

1. Наведені результати статистичного аналізу аварій з різьбовими з’єднаннями ОБТ на підприємствах ВАТ «Укрнафта» за 1994 2004 роки.

Аналіз показує, що за даний період відбулася велика кількість аварій з ОБТ за рахунок високого коефіцієнта концентрації напружень у впадині різьби, нерівномірного розподілу між витками різьби та незрівноваженості різьбового з’єднання.

2. На основі результатів теоретичних та експериментальних досліджень характеру розподілу напружень між частками різьби розроблено конструкції конічних різьбових з'єднань (а.с. 176 1993), в яких за рахунок перерозподілу напружень між витками різьби та зменшення коефіцієнта концентрації напружень у впадині різьби границя витривалості підвищується на 52% в порівнянні з різьбами виготовлених згідно ГОСТ 5286-89.

3. Удосконалено математичну модель бурильної колони та розроблено конструкції обважнених бурильних труб змінної жорсткості експоненціальної форми (Пат. Рос. №041001 МПК 6Е21В 17/00) які забезпечують плавну зміну напружень вздовж тіла труби і підвищують її довговічність роботи.

Вперше розв’язана задача визначення напружень, які виникають в ОБТЗЖ експоненціальної форми при дії статичних та динамічних навантажень, а також доведена доцільність їх використання в КНБК.

4. На основі теоретичних та експериментальних досліджень розроблено конструкції розвантажувальних канавок ОБТ з приварними кінцями із різнорідних сталей та одержано аналітичні залежності для визначення їх оптимальних параметрів, які забезпечують підвищення границі витривалості зварних з'єднань на 50% та зменшення напружень у впадині першого спряженого витка різьби ніпеля на 17%.

Дослідженнями впливу тренування і корозійного середовища (3% водний розчин NaCl) на опір втомі зварних з'єднань ОБТ встановлено, що тренування підвищує границю витривалості зварних з’єднань виготовлених електродуговим способом в захисному середовищі на 34%, а виготовлених контактно стиковим способом на 43%, а корозійне середовище понижує границю витривалості на 2223%.

5. Розроблені технічні засоби та удосконалена конструкція КНБК забезпечили підвищення ефективності буріння нафтових і газових свердловин роторним способом за рахунок удосконалення конструкцій компоновок низу бурильних колон шляхом збільшення ресурсу елементів бурильних колон при роторному способі буріння. Економічна ефективність від впровадження розроблених технічних засобів та технологій склала 350 тис.крб. в цінах 1990 р.

Публікації автора:

1. Мойсишин В.М., Чернов Б.О., Сімків М.Є. Визначення напруженого стану бурильної колони з обважненими бурильними трубами змінної жорсткості //Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. – Івано-Франківськ: ІФДТУНГ, 1993, - Вип. 30. С. 51-60.

2. Мойсишин В.М., Чернов Б.О., Сімків М.Є. Визначення дотичних напружень в колоні з обважненими трубами змінної жорсткості // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. – Івано-Франківськ :ІФДТУНГ, 1993. – Вип. 30. С. 63-68.

3. Сімків М.Є. Застосування зварних конструкцій ОБТ для будівництва нафтових і газових свердловин // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. Серія: Нафтопромислова механіка. – Івано-Франківськ: ІФДТУНГ. 1994. – Вип. 31. С. 109-114.

4. Сімків М.Є., Мойсишин В.М., Чернов Б.О. Динаміка труб змінної жорсткості. // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. Серія: Нафтогазопромислове обладнання. – Івано-Франківськ: ІФДТУНГ, 1999. – Вип. 36. (Том 4). С. 210-226.

5. Чернов Б.О., Сімків М.Є., Мазур М.П., Думич О.М. Дослідження на тріщиностійкість сталей 40ХН2МА і марки Д, які використовуються для виготовлення елементів бурильної колони. // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. Серія: Буріння нафтових і газових свердловин. Івано-Франківськ: ІФДТУНГ, 2001. Вип. 38 (Том 2). – С. 161-168.

6. Мойсишин В.М., Чернов Б.О., Сімків М.Є. Застосування обважнених труб змінної жорсткості при експлуатації бурильної колони. / Інструкція. Затв. у ВАТ «Укрнафта» 23.12.93р. і ВГО ПНГГ - Івано-Франківськ: ІФДТУНГ, 1993. – 75с.

7. Резьбовое соединение: А.с. 1761999 СССР МКИ F16В 33/04; F16L 15/00 /Чернов Б.А.,Чернов Н.А., Бабюк И.С., Симкив М.Е., Неструев Л.П., - СССР.- №4843706/27. –Заявлено; 07.05.90: Опубл. 15.09.92; Бюл. №34.

8. Утяжеленная бурильная труба: Пат России №041001, МПК 6Е21В 17/00. /Чернов Б.А., Симкив М.Е., Мойсишин В.М., Чернов В.Б. -№93041199/03, Заявл. 16.08.93: Опубл.25.01.97.

9. Мойсишин В.М., Чернов Б.О., Сімків М.Є. Вплив труб змінної жорсткості на динаміку бурильної колони. /Івано-Франківськ, 1993.- 12с.-Укр.- іл. Деп. в ДНТБ України 08.07.93р., №1439 – УК.93.

10. Чернов Б.О., Симкив М.Є. Дослідження стійкості ділянки бурильної колони із застосуванням ОБТ змінної маси. //Матеріали доповідей І науковотехнічного семінару: «Динаміка і стійкість композиційних структур» - ЛьвівВорохта, 1991. – С. 39.

11. Чернов Б.О., Сімків М.Є., Бабюк І.С. Оцінка впливу динамічних навантажень на роботоздатність замкових різьбових з’єднань з врахуванням критеріїв механіки руйнування. //Матеріали доповідей І науковотехнічного семінару: «Динаміка стійкості композиційних структур» - ЛьвівВорохта, 1991. – С. 57.

12. Чернов Б.О., Сімків М.Є. Підвищення експлуатаційних характеристик бурильної колони за рахунок конструктивних і технологічних факторів //Збірник статей міжнародної науково-практичної конференції: «Проблеми і шляхи енергозабезпечення України» Частина 2. Буріння нафтових і газових свердловин. Івано-Франківськ, 1995,–С.44-45.

13. Чернов Б.О., Сімків М.Є. Динаміка стійкості бурильної колони. //Збірник статей міжнародної науково-практичної конференції: «Проблеми і шляхи енергозабезпечення України»Частина 2. Буріння нафтових і газових свердловин. Івано-Франківськ, 1995,–С.45-46.

14. Чернов Б.О., Сімків М.Є. Визначення критеріїв роботоздатності зварних з’єднань обважнених бурильних труб. //Матеріали 6-ї Міжнародної науково-практичної конференції: «Нафта і газ України-2000». Зб. наук. праць. Том 2. ІФДТУНГ Івано-Франківськ, 2000. –С.110-114.