Исследование и совершенствование центратора-турбулизатора из композиционного материала

Хайруллин, Равиль Рамильевич Отделение нефтегазового дела (ОНД)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

В работе представлено исследование центратора-турбулизатора выполнено из композитного материала с выявлением слабых сторон конструкции и представлены возможные пути совершенствования центратора-турбулизатора.

Реферат ……………………………………………………………………………………………………… 7
Введение ………………………………………………………………………………………………….. 10
1. Обзор литературы…………………………………………………………………………………. 12
2. Объекты и методы исследования ………………………………………………………….. 26
2.1 Метод конечных элементов ……………………………………………………………… 26
2.2 Система автоматизированного проектирования………………………………… 28
2.4 Патентный обзор ……………………………………………………………………………… 30
3. Расчётная часть …………………………………………………………………………………….. 39
3.1 Проектирование центратора-турбуизатора ……………………………………….. 39
3.2 Анализ возможных материалов для исследования композитного
центратора-турбулизатора …………………………………………………………………….. 40
3.3 Выбор материала для центратора-турбулизатора ……………………………… 46
3.4 Проведение расчетов в программном обеспечении ANSYS ………………. 47
3.5 Результаты исследования …………………………………………………………………. 58
4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение .. 61
4.1. Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
научных исследований с позиции ресурсоэффективности и
ресурсосбережения ……………………………………………………………………………….. 61
4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования ……………… 61
4.1.2 Анализ конкурентных технических решений ………………………………. 62
4.1.3 SWOT-анализ …………………………………………………………………………….. 63
4.2. Планирование научно-исследовательских работ ……………………………… 64
4.2.1. Структура работ в рамках научного исследования ……………………… 64
4.2.2. Определение трудоемкости выполнения работ …………………………… 65
4.2.3. Разработка графика проведения научного исследования …………….. 67
4.3. Бюджет научно-технического исследования (НТИ) …………………………. 70
4.3.1. Расчет материальных затрат ………………………………………………………. 70
4.3.2. Затраты на амортизацию оборудования ……………………………………… 71
4.3.3. Полная и дополнительная заработная плата исполнителей темы … 71
4.3.4. Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) …… 72
4.3.5. Накладные расходы …………………………………………………………………… 73
4.3.6. Формирование бюджета затрат НТИ ………………………………………….. 73
4.4. Определение ресурсоэффективности проекта ………………………………….. 75
5 Социальная ответственность …………………………………………………………………. 78
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …… 78
5.2 Профессиональная социальная безопасность ……………………………………. 81
5.2.1 Анализ вредных и опасных факторов, которые может создать объект
исследования и мероприятия по их устранению. …………………………………. 81
5.2.2 Анализ вредных и опасных факторов, которые могут возникнуть на
рабочем месте при проведении исследований и мероприятия по их
устранению. ……………………………………………………………………………………….. 85
5.3 Экологическая безопасность…………………………………………………………….. 87
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………………. 88
5.4.1 Анализ вероятных ЧС, которые может инициировать объект
исследований ……………………………………………………………………………………… 88
5.4.2 Анализ вероятных ЧС, которые могут возникнуть на рабочем месте
при проведении исследований…………………………………………………………….. 89
5.4.3 Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и разработка
порядка действия в случае возникновения ЧС …………………………………….. 89
Заключение ……………………………………………………………………………………………… 92
Список используемых источников ……………………………………………………………. 93
Приложение А …………………………………………………………………………………………. 97

К концу двадцатых годов XXI века большая часть легко добываемых
месторождений нефти и газа уже разработаны, однако разработка
месторождений происходит и по сей день. В ногу со временем идет и развитие
в области предъявляемых требований к качеству скважин, что связано, в
первую очередь, с повышением сложности траекторий бурения, с повышением
скважин с большим зенитным углом, бурением протяженных горизонтальных
участков. В целях повышения качества новых скважин необходимо обратить
внимание на очень важные этапы строительства – спуск обсадной колонны в
скважину и цементирование затрубного пространства скважины.
Процесс цементации заключается в заполнение пространства между
стенками скважины и обсадной колонны тампонажным раствором (чаще всего
в состав входит цемент, от чего и произошло название процедуры) путем
замещения им бурового раствора. Для обеспечения качественного
цементирования обсадной колонны необходимо поддержание
пространственного положения труб относительно оси скважины, так чтобы
обсадные трубы находились на равноудаленном расстоянии от стенок
скважины. Данное положение необходимо поддерживать с момента спуска
первой обсадной трубы в пробуренную скважину, вплоть до окончания
строительства скважины. Для достижения качественного центрирования и, как
следствие цементирования скважины, применяют опорно-центрирующую
оснастку – центраторы.
Центраторы для обсадных колонн выполняют разных типов конструкций:
неразъемные и разъемные, жесткие и пружинные, из разных материалов,
сплавов и композитных решений. Чаще всего их устанавливают в середине
каждой из обсадных труб, в наиболее подверженной изгибу части. По мимо
своей основной центрирующей функции, центраторы помогают при спуске
обсадной колонны, за счет уменьшения силы трения между обсадной трубой и
стенкой скважины, а также упрощают стыковку секций обсадных труб из-за
центрирования их верхних концов. Однако, это не весь потенциал данных
устройств. В определенном исполнении конструкции центратора к
вышеперечисленным функциям можно добавить еще одну – создание
турбулентного потока бурового или тампонажного растворов.
Центратор-турбулизатор – это один из элементов технологической
оснастки обсадных колонн, представляющий собой комбинированное решение
двух частных задач при строительстве скважин – это центрирование обсадной
колонны для исключения ее эксцентричного расположения в ходе
спускоподъемных операциях, а также турбулизации восходящего потока
тампонажного раствора. Турбулизация потока жидкости повещает качество
цементирования за счет того, что закрученный турбулентный раствор вымывает
глинистые пленки с обсадных труб, способствует разрушению и вымыванию
бурового раствора из желобов и кавернобразований в стенках скважины.
В строительстве скважин для поддержания качественного крепления
обсадной колонны и стенок скважины в процессе цементирования необходимо
применение технологической оснастки – центраторов-турбулизаторов. На
сегодняшний день имеется несколько статей и публикаций на тему
конструкторских решений центраторов, и патентных решений в
совершенствовании конструкций центраторов, что говорит о актуальности
данного вопроса.

Результатом выпускной квалификационной работы является
проведенное исследование конструкции центратора-турбулизатора и
разработка совершенствования центратора-турбулизатора выполненного из
композитных материалов. Работа по исследованию проводилась на основе
центратора компании АО «Механический завод.
Для достижения результата в ходе работы был сконструирована 3D-
модель изделия, проведен патентный анализ центраторов, находящихся в
свободном доступе, подобраны композиционные материалы, пригодные для
эксплуатации технологической оснастки обсадных колонн и применимые в
создании методом литья под давлением в форму, на основе построенной
пространственной модели проведен прочностной анализ для выявления
слабых сторон конструкции и на их основе предложены варианты для
совершенствования устройства.
Центратор-турбулизатор был усовершенствован путем изменения
конструкции: отказ от соединения винтами, изменен угол поворота лопастей
центратора, что снижает материалоемкость конструкции, из-за чего
снижается цена на его производство, подобран необходимый композитный
материал, применимый к литью в форму под давлением, способный
выдерживать высокие нагрузки, изменения температур рабочей зоны и
работы в условиях жидкой агресивной среды.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Мария А. кандидат наук
    4.7 (18 отзывов)
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет... Читать все
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет, реклама, журналистика, педагогика, право)
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Анна С. СФ ПГУ им. М.В. Ломоносова 2004, филологический, преподав...
    4.8 (9 отзывов)
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания... Читать все
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания и проверки (в качестве преподавателя) контрольных и курсовых работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    16 Выполненных работ
    Татьяна П. МГУ им. Ломоносова 1930, выпускник
    5 (9 отзывов)
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по и... Читать все
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по истории. Увлекаюсь литературой и темой космоса.
    #Кандидатские #Магистерские
    11 Выполненных работ
    Екатерина С. кандидат наук, доцент
    4.6 (522 отзыва)
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    #Кандидатские #Магистерские
    1077 Выполненных работ
    Дмитрий К. преподаватель, кандидат наук
    5 (1241 отзыв)
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполня... Читать все
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполняю уже 30 лет.
    #Кандидатские #Магистерские
    2271 Выполненная работа
    user1250010 Омский государственный университет, 2010, преподаватель,...
    4 (15 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    21 Выполненная работа
    Дмитрий Л. КНЭУ 2015, Экономики и управления, выпускник
    4.8 (2878 отзывов)
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    #Кандидатские #Магистерские
    5125 Выполненных работ
    Ольга Р. доктор, профессор
    4.2 (13 отзывов)
    Преподаватель ВУЗа, опыт выполнения студенческих работ на заказ (от рефератов до диссертаций): 20 лет. Образование высшее . Все заказы выполняются в заранее согласован... Читать все
    Преподаватель ВУЗа, опыт выполнения студенческих работ на заказ (от рефератов до диссертаций): 20 лет. Образование высшее . Все заказы выполняются в заранее согласованные сроки и при необходимости дорабатываются по рекомендациям научного руководителя (преподавателя). Буду рада плодотворному и взаимовыгодному сотрудничеству!!! К каждой работе подхожу индивидуально! Всегда готова по любому вопросу договориться с заказчиком! Все работы проверяю на антиплагиат.ру по умолчанию, если в заказе не стоит иное и если это заранее не обговорено!!!
    #Кандидатские #Магистерские
    21 Выполненная работа
    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы

    Другие учебные работы по предмету

    Верификация Черкашинской свиты Приобского месторождения
    📅 2020 год
    🏢 Санкт-Петербургский государственный университет
    Повышение надежности эксплуатации резервуаров путем внедрения новых конструктивных решений
    📅 2019 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)