Reductıon of thermal tensıons and temperatures formed ın the trıbonodes and surfaces of the equıpment and tools used ın well workover and restoratıon works

• Autorzy: Mustafayev Amir G. , Nasirov Chingiz R.

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2023.10.04

Warianty tytułu

PL

Zmniejszenie naprężeń termicznych i temperatur wytwarzanych w węzłach tarcia oraz powierzchniach urządzeń i narzędzi używanych do rekonstrukcji i renowacji odwiertów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The maintenance of equipment and tools used in the workover of oil and gas wells depends on keeping them in good working condition, maintaining the reliability, strength, and temperature endurance of the tool. To restore wells after an accident and bring them back into operation, it is necessary to speed up the drilling and repair work by choosing the right repair equipment and following the existing rules and regulatory documents. The cutting elements of tools working under high pressure and loads are deformed, a tense situation is created in the cutting – a destruction zone and high temperatures (1000–1200°C) occur because of corrosion in the triboknots. The stress-deformation state in the cutting-destruction zone causes the formation of microcracks in the working area of the tool. Microcracks grow after a certain period. Cutting elements are quickly worn, in some cases break and fail quickly. Such cases affect the structural composition of the cutting elements, an increase in temperatures; as a result, riveting occurs. In order to keep the equipment and tools used in the repair in normal working condition, adjusting the mode parameters is one of the important requirements, in addition to taking special care of them. Optimum results obtained in repair and restoration depend on the efficiency of the cutting-destructive tool, longevity, material selection, construction manufacturing technologies, tools that meet modern requirements, dimensions, weight, and internal condition of the well being restored. It is necessary to keep the heat generated in the moving parts of the tool at the required level for the safe performance of restoration work. The thermal regime of cutting and rock-destroying tools depends on the physical-mechanical properties of the objects subjected to destruction, and the effect of thermomechanical stresses generated on the contact surfaces of the tool and the amount of heat released from the working surface. Studying the problems related to heat issues will ensure the temperature tolerance of not only the repair equipment, but also the equipment and tools used in other areas of the oil-field industry.

PL

Utrzymanie urządzeń i narzędzi używanych w rekonstrukcjach odwiertów ropy i gazu zależy od zachowania ich w stanie gotowości do pracy, niezawodności, wytrzymałości oraz trwałości temperaturowej narzędzia. Aby przywrócić odpowiedni stan odwiertów po awarii oraz ponownie rozpocząć ich eksploatację trzeba przyspieszyć prace wiertnicze i naprawy poprzez wybranie właściwych urządzeń naprawczych oraz przestrzeganie istniejących przepisów i dokumentów regulacyjnych. Elementy tnące narzędzi pracujących pod wysokim ciśnieniem i obciążeniami ulegają deformacji, wytwarza się sytuacja naprężenia w strefie tnąco-niszczącej i występują wysokie temperatury (1000–1200°C) w wyniku korozji w węzłach tarcia. Stan naprężenie-odkształcenie w strefie tnąco- -niszczącej powoduje tworzenie mikropęknięć w obszarze roboczym narzędzia. Mikropęknięcia propagują po pewnym czasie. Elementy tnące szybko się zużywają, w niektórych przypadkach szybko pękają i ulegają awarii. Takie przypadki wpływają na skład strukturalny elementów tnących, wzrost temperatury i w rezultacie następuje unieruchomienie. Aby utrzymywać urządzenia i narzędzia używane przy naprawie w normalnych warunkach roboczych, jednym z najważniejszych wymogów jest dostosowanie parametrów trybu pracy, oprócz objęcia ich specjalną uwagą. Dobre wyniki uzyskane w robotach naprawczych i renowacyjnych zależą od sprawności narzędzia tnąco-niszczącego, trwałości, doboru materiałów, technologii produkcji konstrukcji, narzędzia spełniającego nowoczesne wymagania, jego wymiarów, wagi oraz stanu wewnętrznego odwiertu podlegającego renowacji. Dla bezpiecznego wykonania prac renowacyjnych konieczne jest utrzymanie ciepła generowanego w częściach ruchomych narzędzia na wymaganym poziomie. Reżim cieplny narzędzi tnących i niszczących skałę zależy od właściwości fizyko-mechanicznych obiektów podlegających niszczeniu i efektu naprężeń termomechanicznych generowanych na powierzchniach kontaktowych narzędzia oraz od ilości ciepła uwolnionej z powierzchni roboczej. Badanie problemów związanych z zagadnieniami ciepła pozwoli na zapewnienie tolerancji temperaturowej nie tylko urządzenia naprawczego, ale również urządzeń i narzędzi używanych w innych dziedzinach przemysłu złóż ropy.

Słowa kluczowe

EN

temperature; cutting tool; destructive tool; metal; rock

PL

temperatura; narzędzie tnące; narzędzie niszczące; metal; skała

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 79, nr 10
• Strony: 661--669
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys.

Twórcy

autor

Mustafayev Amir G.

• Azerbaijan State Oil and Industry University

autor

Nasirov Chingiz R.

• Azerbaijan State Oil and Industry University

Bibliografia

• Ametistova E.E., Grigoreva V.A., Zorin V.M., 1982. Heat exchange. Thermal engineering experience. Energoizdat, 512.
• Bondarev E.A., Krasovitsky B.A., 1974. Temperature regime of oil and gas wells. Science, 87.
• Ermilov O.M., Degtyarev B.V., Kurchikov A.R., 2003. Construction and operation of gas wells in the Far North. Thermophysical and geochemical accents. Publishing House of SB RAS, 218.
• Isayev S.I., Kozhinov I.A., Kofanov V.I. et.al., 1979. Theory of heat and mass transfer: a textbook for universities. Leontiev A.I. (ed.). Publishing house of MSTU. 495.
• Kudryashov B.B., Yakovlev A.M., 1983. Drilling wells in frozenrocks. Nedra, 286.
• Kudryavtsev S.A., 2003. Numerical studies of thermophysical processes in seasonally frozen soils. Cryosphere of the Earth, 4:102–104.
• Lykov A.V., 1978. Heat and mass transfer: reference book. Energy, 480.
• Mustafayev A.G., Nasirov Ch.R., 2022. Advantages of temperatureresistant composite alloy materials. ETM Equipment, Technologies, Materials, 12(04): 60. DOI: 10.36962/ETM.
• Neskoromnykh V.V., 2015. Destruction of rocks during well drilling. INFRAM, Siberian Federal University, 336.
• Neskoromnykh V.V., Popova M.S., 2018a. Development of a diamond tool using computer simulation data and results of system research. Engineer-oilman, 3: 18–26.
• Neskoromnykh V.V., Popova M.S., 2018. Fundamentals of a systematic approach to the design of drilling tools. Construction of oil and gas wells on land and at sea, 8: 26–31.
• Osipova V.A., 1979. Experimental studies of heat exchange processes. Energy, 318.
• Peletsky V.E., Timrot D.L., Voskresensky V.Yu., 1971. Hightemperature studies of heat and electrical conductivity of solid bodies. Energy, 192.
• Polozkov A.B., 2009. Development of methods for monitoring the technical condition of wells in permafrost. OJSC SPA „Burovaya Tekhnika” „ВНИИБТ”, 161.Proselkov Yu.M., 1975. Heat transfer in wells. Nedra, 209.
• Proselkov Yu.M., Deikin V.V., Grinko V.M., 1973. Method for calculating the thawing radius of permafrost during well operation. Methodological textbook, Krasnodar, 54.
• Salikhov Z.S., Zinchenko I.A., Polozkov A.B., Orlov A.B. et al., 2006. Research and accounting of deep geocryological conditions for the technical condition of producing wells in permafrost during thawing. Construction of oil and gas wells on land and at sea,8: 8–22.
• Shashkov A.G., Volokhov G.M., Abramenko T.N., Kozlov V.P., 1973. Methods of determining thermal conductivity and thermodiffusion. Energy, 336.
• Timofeev N.G., Skryabin R.M., Yakovlev B.V., 2015. Optimization of the process of thawing frozen soil when drilling wells. Science and Education, 4: 57–61.
• Tretyak A.Ya., Popov V.V., Grossu A.N., Borisov K.A., 2017. Innovative approaches to the design of highly efficient rock cutting tools. Mining Information and Analytical Bulletin, 8:225–230.
• Ustyuzhanin E.E., Glubokov A.V., Nazarov S.N. et.al., 1985. Thermal conductivity of composite polymer materials 3.5-100K. University news Energy, 7: 106–109.
• Vagaftik N.B., Filippov L.P., Tarzimanov A.A., Totsky E.E., 1978. Thermal conductivity of liquids and gases. Publishing House of Standards, 472.
• Zorin V.M., 2001. Theoretical foundations of thermal engineering. Thermal engineering practice: reference book. MEDIUM. Klimenko. MPEI Publishing House, 564.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).