Improving the efficiency of the milling tool by reducing the temperature in the milling zone depending on the main mode parameters

• Autorzy: Mustafayev Amir G. , Ismayilov Mahmud , Salimli Mirkamran M. , Nasirov Chingiz M.

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2023.12.02

Warianty tytułu

PL

Poprawa wydajności narzędzia frezującego poprzez zmniejszenie temperatury w strefie frezowania w zależności od parametrów trybu głównego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Maintenance of equipment and tools used in the overhaul of oil and gas wells depends on the reliability and durability of the tool. The recovery process of damaged wells can be accelerated by choosing the right repair equipment and following the rules and regulations in force. Cutting equipment and tools operating under high pressure and load are deformed, in the cutting zone – dispersion, i.e., a tense situation is created, and as a result of corrosion in the tribonodes, high temperatures, such as 1000–1200°C, are observed. The stress-strain state created in the shear-disintegration zone causes the formation of microcracks in the working zone of the tool, which will grow over a certain period of time. Thus, the cutting elements wear out quickly, in some cases break and quickly fail. In this case, the structural composition of the cutting elements changes, and the structural lattice in metals is destroyed, resulting in riveting. To maintain the equipment and tools used in repairs in working order, one of the important conditions is their special care and adjustment of the mode parameters. This article discusses the increase in the efficiency of the milling tool with the use of cooling agents in the process of milling various metal objects left during accidents in the wellbore. To do this, experimental data were processed, based on regression analysis, mathematical formulas were obtained that describe the temperature process depending on various regime parameters of the grinding process, and their graphical dependences were plotted. A transition from linear regression to non-linear regression has been made. The results obtained make it possible to predict the classification and design schemes of borehole cutters and the choice of composite materials for reinforcing the cutting part.

PL

Konserwacja sprzętu i narzędzi stosowanych w naprawach odwiertów ropnych i gazowych zależy od niezawodności i trwałości narzędzia. Proces odzyskiwania uszkodzonych odwiertów może być przyspieszony poprzez wybór właściwego sprzętu naprawczego oraz przestrzeganie obowiązujących zasad i przepisów. Sprzęt tnący i narzędzia pracujące pod wysokim ciśnieniem i obciążeniem ulegają odkształceniu, w strefie cięcia powstaje dyspersja, tj. warunki naprężenia, a w efekcie korozji w węzłach tribologicznych pojawiają się wysokie temperatury rzędu 1000–1200°C. Stan naprężeń-odkształceń wytworzony w strefie ścinania-dezintegracji powoduje powstawanie w strefie pracy narzędzia mikrospękań, które w pewnym okresie czasu będą się rozwijać. Co za tym idzie, elementy tnące zużywają się szybko, a w niektórych przypadkach łamią się i szybko ulegają uszkodzeniu. W tym przypadku skład strukturalny elementów tnących zmienia się, a sieć strukturalna w metalach ulega zniszczeniu, co jest przyczyną nitowania. Aby utrzymać sprzęt i narzędzia stosowane w naprawach w stanie gotowości do pracy, jednym z istotnych warunków jest szczególne dbanie o nie i dostosowywanie parametrów trybu. Niniejszy artykuł omawia zwiększanie wydajności narzędzia frezującego przy zastosowaniu czynników chłodzących w procesie frezowania różnych obiektów metalowych pozostawionych podczas awarii w otworze wiertniczym. Aby to osiągnąć, przetworzono dane doświadczalne, a w oparciu o analizę regresji uzyskano wzory matematyczne, które opisują proces temperaturowy zależny od różnych parametrów reżimu procesu ścierania, zależności te przedstawione zostały również w formie graficznej. Wykonano przekształcenie z regresji liniowej na regresję nieliniową. Uzyskane wyniki umożliwiają przewidzenie klasyfikacji i schematów konstrukcji otworowych narzędzi tnących oraz wybór materiałów kompozytowych dla wzmocnienia części tnącej.

Słowa kluczowe

EN

thermal regime; milling process; milling tool; experimental data; processing; MS Excel; non-linear regression equations

PL

reżim termiczny; proces frezowania; narzędzie frezujące; przetwarzanie; dane doświadczalne; MS Excel; równania regresji nieliniowej

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 79, nr 12
• Strony: 764--775
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Mustafayev Amir G.

• Azerbaijan State Oil and Industry University

autor

Ismayilov Mahmud

• Azerbaijan State Oil and Industry University

autor

Salimli Mirkamran M.

• Azerbaijan State Oil and Industry University

autor

Nasirov Chingiz M.

• Azerbaijan State Oil and Industry University

Bibliografia

• Agapova E.G., Bitekhtina E.A., 2012. Processing of experimental data in MS Excel: guidelines for laboratory work for full-time students. Pacific Publishing House, Khabarovsk, Ukhta. UDC 519.862.6:004.67(076). 32.
• Aramcharoen A., Mativenga P.T., Yang S., Cooke K.E., Teer D.G., 2008. Evaluation and selection of hard coatings for micro milling of hardened tool steel. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 48: 1578–1584. DOI: 10.1016/j.ijmachtools.2008.05.011.
• Archontoulis S.V., Miguez F.E., 2015. Nonlinear regression models and applications in agricultural research. Agronomy Journal,107(2): 786–798. DOI: 10.2134/agronj2012.0506.
• Aurich. J.C., Kieren-Ehses S., Mayer T., Bohley M., Kirsch B., 2022. An investigation of the influence of the coating on the tool lifetime and surface quality for ultra-small micro end mills with different diameters. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, 37: 92–102. DOI: 10.1016/j.cirpj.2022.01.004.
• Geistanger A., Braese K., Laubender R., 2022. Automated data analytics workflow for stability experiments based on regression analysis. Journal of Mass Spectrometry and Advances in the Clinical Lab, 24: 5–14. DOI: 10.1016/j.jmsacl.2022.01.001.
• Jacyna J., Kordalewska M., Wiczling P., Markuszewski M.J., 2022. Evaluation of robustness in untargeted metabolomics: Application of multivariate analysis. linear regression and hierarchical modeling. Journal of Chromatography Open, 2: 100035. DOI:10.1016/j.jcoa.2022.100035.
• Mukhametshin V.Sh., 2017. Modern technologies in the oil and gas business: Proceedings of the international scientific and technical conference in 2 volumes/holes. Ed. V. USOTU Publishing House, Ufa, V.1: 454.
• Mustafayev A.G., 2017. Investigation of the influence of interrelated factors on the thermal regime of a rock-destroying instrument Modern technologies in the oil and gas business. Collection of Works of the International Scientific and Technical Conference, Ufa State Oil Techical University, 128–132.
• Mustafayev A.G., Aliyev E.A., Huseynov Kh.A., Kerimova L.S., 1997. Thermal mode of operation of milling devices and increasing their efficiency during well repair. Sci., Baku, 124. ISBN 5-8066-1483-7.
• Mustafayev A.G., Nasirov Ch.R., 2021. Development of operational parameters of milling devices taking into account the physical and mechanical characteristics of the cutting part of the tool reinforced with composite alloys. GSOTU, Proceedings of the X All-Russian Scientific and Practical Conference “Youth. Science. Innovations”, 391–398.
• Mustafayev A.G., Nasirov Ch.R., 2022. Development of a method for improving the performance of well drilling tools. Problems of geology. development and exploitation of deposits. transport and processing of hard-to-extract heavy oil. Proceedings of the All-Russian Scientific and Technical Conference, Ukhta, 1–208. ISBN 978-5-6045345-9-5.
• Mustafayev A.G., Nasirov Ch.R., Jafarov A.G., 2021a. Method of Projecting Cutting Parts of Well Milling Devices on the Basis of Composite Alloys. MODERN SCIENCE Founders: Scientific and Information Publishing Center “Institute of Strategic Studies”, Moscow, 410–417. ISSN 2414-9918.
• Mustafayev A.G., Nasirov Ch.R., Nagiyev A.E., 2021b. Improvement of the cutting ability of well milling tools reinforced with composite matrix materials. GSOTU, Proceedings of the X All-Russian Scientific and Practical Conference “Youth. Science. Innovations”,383–390.
• Mustafayev A.G., Pashayeva V.B., 2017. Investigation of improving the performance of well-destroying instruments. Actual Problems of Humanities and Natural Sciences, Russia, 7: 50–53. Pustovoytenko I.P., 1987. Prevention and methods of elimination of accidents and complications in drilling. Textbook for vocational education. Nedra, Moscow.

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).