Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Połączenia gwintowe rur okładzinowych i wydobywczych w aspekcie cech wytrzymałościowych i użytkowych wymaganych w przemyśle naftowym

Witek Wiesław

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2022

|

R. 25, Nr 2 (278)

11-24

PL

W artykule omówiono szereg aspektów technicznych z zakresu projektowania otworów poszukiwawczych za ropą i gazem, w tym głównie doboru poszczególnych kolumn rur okładzinowych i wydobywczych. Ponadto rozważono szereg kwestii ekonomicznych związanych z zakupem rur z połączeniami typu PREMIUM, co wynika z ilości asortymentu jaki pojawił się na rynku w ostatnich latach. Zagadnienia poruszane w artykule dotyczą w większości kwestii technicznych, ale również pewien akcent położono na interesy zamawiającego, czyli Operatora, na którym ciąży duża odpowiedzialność polegająca na transparentnym przeprowadzeniu procesu zakupowego, ale głównie odpowiedzialność polegająca na dokonaniu zakupu rur o odpowiedniej jakości za optymalną cenę. Istotą zagadnień poruszanych w artykule nie jest szczegółowe przestawienie kwestii technicznych z zakresu projektowania otworu i jego konstrukcji, czyli odpowiedniego doboru poszczególnych kolumn rur (na ten temat jest szereg publikacji i wdrożonych metod projektowania m.in. Program Stress Check), ale pokazanie jaki wpływ na proces projektowania i ekonomikę ma odpowiedni dobór rur z połączeniami typu PREMIUM, a w konsekwencji ograniczenie liczby stosowanych połączeń gwintowych, czyli wdrożenie racjonalnej UNIFIKACJI w tym zakresie - o czym jest mowa w podsumowaniu artykułu. Kwestie techniczne związane z optymalnym doborem rur okładzinowych i wydobywczych, w tym połączeń gwintowych tych rur dla danego projektu wiercenia, będą przedmiotem oddzielnego artykułu jaki jest planowany do publikacji. Wydaje się, że dyskusja przeprowadzona na łamach niniejszego artykułu ma szczególne znaczenie dzisiaj, kiedy proces przetargowy wyłaniania dostawców rur (producentów i dostawców) wywołuje tyle emocji i nieuzasadnionych skarg odwoławczych do KIO, nie biorąc pod uwagę głównego interesu jakim jest interes Operatora, czyli Zamawiającego, a więc w polskich warunkach interesu publicznego. Autor artykułu zdaje sobie sprawę, że niektóre z postawionych kwestii mogą wywołać dyskusje a może nawet niezadowolenie wśród pewnych producentów lub dostawców nie mniej jednak należy wyraźnie podkreślić, że w światowym obrocie rurami okładzinowymi i wydobywczymi istnieje jedna podstawowa zasada - ZERO AWARII W OTWORZE, awarii związanymi z utratą szczelności i wytrzymałością rur, tak w caliźnie jak i na połączeniu gwintowym, a więc BEZPIECZEŃSTWO - jako bezwzględny priorytet. Trzeba pamiętać, że każda awaria to są potencjalne koszty jej usunięcia, a niejednokrotnie nawet utrata otworu. Czynnik ten brany jest pod uwagę w procesie projektowania otworu i jego konstrukcji jako czynnik NUMER 1.Przestawiony w artykule materiał oparty jest m.in. na szeregu ogólnie dostępnych publikacjach z zakresu projektowanie i konstrukcji otworów, w tym wielu publikacji tak katalogowych jak i naukowych poszczególnych producentów rur oraz tzw. Manual Books. Oprócz powyższych źródeł, na przestrzeni ostatnich lat odbyło się w Polsce szereg seminariów, na których czołowi światowi producenci rur okładzinowych prezentowali szeroko zagadnienia związane z technologicznymi, technicznymi oraz jakościowymi kwestiami produkcji, testowania i odbiorami rur okładzinowych w tym głównie rur z połączeniami typu PREMIUM. Jednocześnie autor artykułu pragnie wskazać na swoje długoletnie doświadczenie w zakresie realizacji wielu projektów wiercenia otworów nie tylko w Polsce, ale i za granicą, w tym wskazać na wiele opracowań wykonanych na zlecenie głównych Operatorów tak krajowych jak zagranicznych oraz innych instytucji, w tym szeregu publikacji zamieszczonych m. in. w WNiG oraz na stronie internetowej https://www.fk-wes.pl Wykaz stosownej literatury wykorzystanej w napisaniu niniejszej pracy zamieszono na końcu artykułu Poz. 1 -24.

EN

The article has discussed a number of technical aspects from the scope of designing oil and gas exploration wells, mainly selecting particular columns of casing and tubings. In addition, a number of economic issues of purchase of pipes with PREMIUM connections has been also discussed, which results from the quantity of assortment that has appeared on the market in recent years. The issues discussed in the article mostly relate to technical issues, but also a certain emphasis has been placed on the interests of the Ordering Party, i. e. the Operator, that bears a great responsibility consisting in the transparent conduct of the purchasing process, but mainly the responsibility consisting in purchasing pipes of appropriate quality at an optimal price. The essence of the issues discussed in the article is not a detailed presentation of technical issues in the scope of well design and its construction, i. e. the appropriate selection of individual pipe columns (on this topic there is a number of publications and implemented design methods, including the Stress Check Program) but to show how the design process and economics is influenced by appropriate selection of pipes with PREMIUM connections and, as a consequence, limitation of the number of threaded connections used, that is implementation of a rational UNIFICATION in this regard - which is mentioned in the summary of the article. It seems that the discussion conducted in this article is of particular importance today when the tendering process for selecting suppliers of pipes (producers and suppliers) causes so many emotions and unjustified appeal complaints to the National Appeal Chamber without taking into account the main interest of the Operator, i. e. the Ordering Party, i. e. the public interest in Polish conditions. The author of the article is aware that some of the issues raised may cause discussions and maybe even a dissatisfaction among certain producers or suppliers, nevertheless, it should be clearly emphasized that in the global trade in casing and tubing, there is one basic principle of ZERO FAILURES IN THE HOLE, failures related to loss of tightness and strength of the pipes both in the body and in threaded connections, so SAFETY - as an absolute priority. It must be remembered that each failure is the potential cost of its removal and often even the loss of a well. This factor is taken into account in the process of well design and its construction as factor NUMBER 1. The material presented in the article is based on a number of publicly available publications in the scope of design and construction of holes, including many catalog publications as well as scientific publications of individual pipe manufacturers and the so-called Manual Books. In addition to the above sources, a number of seminars have been held in Poland in recent years, at which the world’s leading manufacturers of casing and tubing pipes have widely presented issues related to technological, technical and quality issues of production, testing and acceptance of casing and tubing pipes, including mainly pipes with PREMIUM connections. At the same time, the author of the article wish to point to his long-term and fruitful experience in the implementation of many drilling projects not only in Poland but also abroad, including many studies performed at the order of the main Operators, both domestic and foreign operators and other institutions, including a number of publications included among others in WNiG / Oil and Gas Journal/. The content of this article is largely based on these experiences. The list of relevant literature used in writing this work is provided at the end of the article Positions 1-24.

2

A prediction method for load distribution in threaded connections

Zhang D., Gao S., Niu S., Liu H.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2018

|

Vol. 56 nr 1

157--168

EN

A new method has been developed for predicting the load distribution along the thread portion of a bolt and nut connection. The calculated results were validated by comparison with three-dimensional finite element analysis and Yamamoto’s method. It was shown that the load distribution predicted by the model in this paper was in good agreement with the results from finite element model, and the load ratio on the first thread by the prediction model and finite element model was slightly larger than the results from Yamamoto’s method. In addition, the results of calculation and finite element analysis indicated that the decreasing of the lead angle could improve the load distribution, the increasing of the length of thread engaged could significantly improve the load bearing capacity of the first thread, and the adopting of a material with low stiffness for the nut with respect to the bolt could improve the load distribution slightly.

3

Moduł obliczeniowy generatora połączeń gwintowych w Inventorze

Maciejczyk A.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2018

|

R. 19, nr 6

573--576, CD

PL

W artykule przedstawiono analizę doboru śrub wspornika z wykorzystaniem klasycznych, analitycznych metod obliczeniowych oraz z wykorzystaniem generatora Inventora. Omówiono działanie i funkcjonalność modułu obliczeniowego generatora. Wskazano na jego niedoskonałości, zastosowane uproszczenia oraz dostrzeżone błędy. Oceniono jego przydatność w procesie konstrukcji.

EN

The article presented an analysis of the selection of bracket screws using classical, analytical calculation methods and using the Inventor generator. The operation and functionality of the generator calculation module are discussed. Its imperfections, simplifications and perceived errors were pointed out. Its usefulness in the construction process was assessed.

4

INSERTS - the other side of the thread

Bober R.

Fastener : rynek elementów złącznych

|

2017

|

nr 1

86--90

EN

The use of inserts in plastics is an affordable and efficient solution, which improves the strength parameters and durability of plastic products. The use of a precise and reusable threaded connection guarantees the ease of installation and future maintenance.

5

Modelowanie i analiza wytrzymałościowa połączeń gwintowych w programie Catia

Goss C., Grzelak K., Strzęciwilk A., Bartnicki A.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2013

|

R. 20, nr 10

2055--2064, CD

PL

W artykule zawarto wyniki analizy metod modelowania połączeń gwintowych z zastosowaniem oprogramowania inżynierskiego z grupy CAD/CAE. Analiza obejmowała porównanie modeli połączeń gwintowych w zakresie wytrzymałości mechanicznej oraz dokładności odwzorowania i funkcjonalności modelu pod względem praktycznego zastosowania w modelowaniu połączeń elementów maszyn. Analizie poddano dwa rodzaje wirtualnych połączeń gwintowych predefiniowanych i dostępnych w programie Catia, które zestawiono z analizą modelu o rzeczywistej geometrii i wynikami obliczeń analitycznych.

EN

The article contains the results of the analysis of modeling bolted connections using engineering software group CAD / CAE. The study included a comparison of models of screw joints for strength and accuracy of mapping and functionality of the model in terms of practical application in modeling the connection of machines. We analyzed two types of the virtual connections threaded predefined and available in the Catia, which summarizes an analysis of the actual geometry of the model and the results of analytical calculations.

6

Research of stress-deformation state of worn and corroded sucker rod thread connection

Kopey B. V., Mykhailiyuk V. V.

Ochrona przed Korozją

|

2013

|

nr 11

519--524

EN

Threaded connections are responsible assemblies defining the reliability of sucker rod string. Despite the variety of their design, industrial materials analysis shows that breakages occur in rod body and threaded connections. In the process of lowering and lifting operations to replace the well pump is repeated screwing and unscrewing of sucker rods threaded joints, so the pin threads and couplings are worn. After analyzing the method of determining the amount of wear the pin threads for screwing and unscrewing, tightening the connection and breakout sucker rods, the proposed S. A. Babayan, it was found that the amount of thread wear during the makeup at 20 ... 30 times the thread wear when fastening and according to this method three last threads of practically no wear and deterioration of the first coil 10–12 times bigger then the wear of the last turns. The results of calculation correspond with the operation of wear of sucker rods in an industrial environment. To identify and compare the distribution of stresses in the sucker rods threaded connections using the developed computer ANSYS finite element axisymmetric models of new and worn standard threaded connections with a diameter of 19 mm were created. Screw connections were loaded by axial force and torque make-up. After analyzing the results of the simulation we concluded that an increase of wear of sucker rod stress distribution in pin thread becomes uniform, respectively, it has a positive effect on the durability of the threaded connection under cyclic dynamic loads. With further deterioration thread tension rising in the middle turns, and in extreme - are reduced, and the impact of further deterioration in the durability of the connection is negative. Also it have been found that at the limit wear of thread the maximum stresses are concentrated in the thread coupling, resulting in a fracture of her body.

PL

Połączenia gwintowe odpowiadają za trwałość i stabilność konstrukcji kolumny żerdzi pompowych. Pomimo różnorodności wersji konstrukcyjnych, analizy materiałów przemysłowych wykazują, że uszkodzenia powstają zarówno na żerdziach pompowych jak i na połączeniach gwintowych. Podczas prac związanych z podnoszeniem-opuszczaniem pompy w celu jej wymiany następuje wielorazowe skręcanie i rozkręcanie połączeń gwintowych żerdzi pompowych, na skutek czego następuje zużycie gwintów złączek i muf. Po przeprowadzeniu analizy zaproponowanej przez S.A. Babayana metody określenia zużycia gwintu złączek podczas skręcania-rozkręcania, dokręcania oraz demontażu żerdzi pompowych ustalono, że zużycie gwintu podczas skręcania jest 20 do 30 razy większe niż podczas dokręcania. Wg danej metody trzy ostatnie zwoje gwintu praktycznie się nie zużywają, a zużycie pierwszego zwoju jest 10 do 12 razy większe niż zużycie ostatnich zwojów. Otrzymane wyniki odpowiadają danym zużycia podczas eksploatacji połączeń gwintowych żerdzi pompowych w warunkach przemysłowych. W celu ujawnienia i porównania rozkładu naprężeń w połączeniach gwintowych żerdzi pompowych w środowisku ANSYS zostały opracowane komputerowe osiowosymetryczne modele metodą elementόw skończonych nowych oraz zużytych standardowych połączeń gwintowych o średnicy 19 mm. Połączenia gwintowe zostały obciążone siłą osiową oraz momentem dokręcenia. Na podstawie analizy wyników modelowania można wnioskować, że wraz ze zwiększeniem zużycia połączenia gwintowego żerdzi pompowej rozdział naprężeń w wgłębieniach gwintu złączki staje się bardziej równomierny, co ma pozytywny wpływ na wydłużenie okresu eksploatacji połączenia gwintowego w warunkach dynamicznego obciążenia cyklicznego. Podczas dalszego zużycia gwintu w średnich zwojach naprężenia wzrastają, a w skrajnych – zmniejszają się, co ma negatywny wpływ na okres eksploatacji połączenia gwintowego. Ustalono również, że przy granicznym zużyciu połączenia gwintowego maksymalne naprężenia są skoncentrowane w wgłębieniu zwoju gwintu złączki, na skutek czego następuje zniszczenie złączki.

7

Połączenia śrubowe : złączki i końcówki

Kuczyński K.

Elektro Info

|

2013

|

nr 5

30--31

PL

Złączki i końcówki śrubowe są stosowane do trwałego i pewnego łączenia pod względem elektrycznym i mechanicznym żył przewodów elektrycznych w odbiornikach energii elektrycznej. Znajdują one zastosowanie jako osprzęt przy budowie linii elektroenergetycznych. Stosuje się je najczęściej do łączenia przewodów zarówno jednodrutowych, jak i wielodrutowych dla niskich, średnich i wysokich napięć.

8

Kryteria doboru rur okładzinowych i wydobywczych jako funkcje wytrzymałości i wytężenia materiału oraz rodzaju i typu połączenia gwintowego - RURY HC „High Collapse”

Budak P., Szpunar R., Witek W.

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2010

|

R. 13, Nr 5 (145)

4-7

9

Kryteria doboru rur okładzinowych i wydobywczych jako funkcje wytrzymałości i wytężenia materiału oraz rodzaju i typu połączenia gwintowego

Budak P., Szpunar T., Witek W.

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2010

|

R. 13, Nr 4 (144)

4-7

10

Zużycie korozyjno-mechaniczne połączeń śrubowych kolektora wytwornict pary

Tubielewicz K., Melechow R.

Problemy Eksploatacji

|

2000

|

nr 3

277-288

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu smaru zawierającego dwusiarcze molibdenu na powstawanie pęknięć w otworach gwintowanych połączeń pokrywa--kołnierz kolektora wytwornicy pary elektrowni jądrowej.

EN

The influence of molybdenum disulfide - a solid lubricant used to prevent seizure/galling in threaded connection of the steam generator collector of water cooled-water moderated nuclear reactor (WER - 440/213 NPP) -on cracking of 18Cr-10Ni type steel was investigated. It was found that transgranular cracking started from thread roots or from the hole bottom of steam generator flange madę of austenitic 08Khl8N10T steel. Autoclave testing of the unstressed specimes madę from of bottle filled alkaline solution with M0S2 at 300°C reveal that transgranular cracking even in the annealed metal after several days of exsposure. De-composition of molybdenum disulfide, that occurs in this process in high-temperature water with pHr > 7,3, leads to formation of such compounds (protons, HS~ and S2~ ions), which can promote hydrogen embrittlement of steel and adsorption of sulfur on bare metal surface of the advancing crack tip which increases anodic dissolution and inhibits formation of passive film. An extremely high concentration of residual hydrogen (50-100 ppm) in the metal closed to the crack walls was measured. The failure of a threaded steam generator collector of NPP was caused by: increasing of caustic concentration in thread haules due to negligible periodical leaking of primary water (treated with KOH) to the secon- dary circuit through gaskets between flagę and cover of the collector; realization of the active - passive transition in the environment with high pHT that cause dissolution of Fe and Ni, and hydrogen evolution due to these reactions; the compounds formed as a result of decomposition of the molybde num disulfide in water with high pHT at 300°C were caused by hydro gen embrittlement even in unstressed steel and by increased anodic dissolution metal in the tip of advancing craks due to adsorption of sulfur on bare metal surface of the advancing crack tip.

11

Badania klejów anaerobowo-stykowych jako uszczelniaczy połączeń gwintowych w instalacjach. Cz. 2

Sabiniak H. G., Rubnikowicz A.

Informacja Instal

|

2000

|

Nr 1 (191)

34--38

PL

W pracy przedstawiono metody i wyniki badań klejów anaerobowo-stykowych w zastosowaniu ich do uszczelnień instalacyjnych połączeń gwin-towych. Jest to już drugi etap badań tych klejów. I tym razem kleje anaerobowo-stykowe wypełniały i uszczelniały przestrzeń w złączu gwintowym z tym, że jeden z elementów złącznych był wykonany z tworzywa, natomiast drugi ze stali. W pierwszym etapie, obydwie części złączne (wkrętna i nakrętna) instalacyjnego połączenia gwintowego były wykonane ze stali. Istotą problemu obecnie przedstawianego jest różna rozszerzalność cieplna elementów tworzących instalacyjne złącze gwintowe (stal-tworzywo) i jego odporność zmęczeniowa na pracę w zmiennych warunkach cieplnych. W artykule przedstawiono także rozważania teoretyczne na ten temat. Ustosunkowano się do wytrzymałości mechanicznej badanych klejów pracujących w narzuconych w badaniach zmiennych warunkach cieplnych i do przypadków nieszczelności występujących w badanych instalacyjnych złączach gwintowych.