Разработка рецептуры раствора для обработки эластомера винтового забойного двигателя с целью повышения его ресурса

Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0
Шульга, Дмитрий Константинович Отделение нефтегазового дела (ОНД)
Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

В данной магистерской диссертации исследуется изменение устойчивости образцов резины ИРП-1226 к износу резанием и трением после обработки в растворах солей, а так же изменение структуры резины.

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 12
1 Литературный обзор……………………………………………………………………………….. 13
1.1 Историческая справка о создании винтового забойного двигателя ……….. 13
1.2 Устройство винтового забойного двигателя ………………………………………… 14
1.3 Принцип работы винтового забойного двигателя ………………………………… 17
1.4 Требования предъявляемые к современным ВЗД ………………………………… 17
1.5 Основные причины выхода из строя винтовых забойных двигателей …… 19
1.6 Анализ причин износа резиновой обкладки статора …………………………….. 20
1.7 Работы других исследователей по решению проблемы повышения ресурса
наработки рабочей пары ВЗД ………………………………………………………………….. 24
1.8 Решения проблемы преждевременного износа рабочих органов ВЗД ……. 33
2 Методы исследований …………………………………………………………………………….. 36
2.1 Экспериментальная часть ………………………………………………………………….. 36
2.2 Лабораторный стенд для испытания образцов на трение и режущее
воздействие ……………………………………………………………………………………………. 37
2.3 Лабораторный стенд для исследования изменения структуры эластомера
после обработки …………………………………………………………………………………….. 39
2.4 Методика проведения исследований ………………………………………………….. 41
3 Результаты экспериментальных исследований …………………………………………. 44
3.1 Результаты экспериментальных исследований изменения структуры
эластомера после обработки ……………………………………………………………………. 44
3.1.1 Необработанные образцы резины ИРП-1226 …………………………………. 44
3.1.2 Влияние раствора NaCl на изменение структуры образцов …………….. 44
3.1.3 Влияние раствора KCl на изменение структуры образцов ………………. 47
3.1.4 Влияние раствора MgCl2 на изменение структуры образцов …………… 50
3.1.5 Влияние раствора CaCl2 на изменение структуры образцов ……………. 53
3.1.6 Влияние раствора BaCl2 на изменение структуры образцов ……………. 55
3.2 Результаты экспериментальных исследований изменения износостойкости
эластомера на испытания резанием и трением ………………………………………….. 58
3.2.1 Износ образцов резины ИРП-1226 без обработки …………………………… 58
3.2.2 Исследование влияния раствора NaCl на износостойкость ……………… 59
3.2.3 Исследование влияния раствора KCl на износостойкость ……………….. 61
3.2.4 Исследование влияния раствора MgCl2 на износостойкость ……………. 63
3.2.5 Исследование влияния раствора CaCl2 на износостойкость …………….. 65
3.2.6 Исследование влияния раствора BaCl2 на износостойкость …………….. 67
4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение …… 70
4.1 Планирование научно-исследовательских работ …………………………………. 70
4.1.1 Структура работ научного исследования……………………………………….. 70
4.1.2 Определение трудоемкости выполнения работ ………………………………. 71
4.1.3 Разработка графика научного исследования ………………………………….. 72
4.2. Бюджет научно-технического исследования ………………………………………. 73
4.3 Экономическая эффективность внедрения новой технологии ………………. 78
4.4 Выводы по разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение» ……………………………………………………………………………….. 80
5 Социальная ответственность …………………………………………………………………… 81
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ………. 81
5.1.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства …………… 81
5.1.2 Требования к правильному расположению и компоновке рабочей зоны
исследователя ……………………………………………………………………………………… 82
5.2 Производственная безопасность ………………………………………………………… 82
5.2.1 Анализ вредных и опасных факторов ……………………………………………. 83
5.2.2 Обоснование мероприятий по снижению уровней воздействия опасных
и вредных факторов на исследователя…………………………………………………… 87
5.3 Экологическая безопасность ……………………………………………………………… 89
5.3.1 Влияния процесса разработки проекта на окружающую среду ……….. 89
5.3.2 Влияния процесса реализации проекта на окружающую среду ……….. 89
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ……………………………………………. 90
5.4.1 Анализ возможных ЧС …………………………………………………………………. 90
5.4.2 Обоснование мероприятий по недопущению ЧС и действия в случае
возникновения ЧС ……………………………………………………………………………….. 91
5.5 Выводы по разделу «Социальная ответственность» …………………………….. 92
Заключение ………………………………………………………………………………………………. 93
Список использованных источников ………………………………………………………….. 95
Приложение А ………………………………………………………………………………………….. 99

Добыча углеводородного сырья является ведущей отраслью в экономике
нашей страны. В настоящее время потребление продуктов нефтегазовой
промышленности занимает лидирующие позиции и не может по ряду причин
быть полностью заменено на альтернативные источники энергии. Поэтому
необходимо увеличивать объемы бурения, с целью разработки старых
месторождений и освоения новых.

Объемы бурения с использованием винтовых забойных двигателей (ВЗД)
в России постоянно наращиваются, вследствие существующей потребности в
применении высокомоментных долот с оптимальной частотой вращения до 150
об/мин, применением нового телеметрического оборудования, стремительного
развития строительства горизонтальных, наклонно-направленных скважин и
боковых стволов.
Так как наращивание объемов бурения с использованием ВЗД является
актуальной проблемой необходимо добиться надежности его использования
путем совершенствования конструкции. Если ресурс ВЗД по паспорту
составляет порядком 300 часов при работе на воде, то фактические данные в
различных регионах по отработке ВЗД колеблются от 20 до 370 часов в
зависимости от геологических условий, параметров режима бурения.
Согласно статистике в 45% случаев выход двигателя из строя обусловлен
износом эластомерной обкладки статора двигательной секции, которая в
процессе бурения подвергается термическому, химическому и механическому
воздействию.
Обработка эластомера раствором соли может повысить устойчивость
данного элемента двигателя к износу, что позволит решить проблему
увеличения ресурса отработки двигателей в производственных условиях. В
данной работе рассматривается влияние пяти различных насыщенных
растворов солей на повышение износостойкости резины ИРП-1226,
используемой для производства обкладки статоров.

При изучении изменения структуры образцов была выявлена тенденция
роста количества кристаллов соли на поверхностях, подвергавшихся и не
подвергавшихся испытанию на износ трением и резанием. Наблюдается
разница текстуры в зоне разрушения образцов различных дней выдержки.
Образцы без обработки и с минимальной выдержкой – 5 суток имеют грубую
шершавую поверхность, которая образовалась отрывом крупных кусков
резины. С увеличением длительности выдержки поверхность зоны разрушения
разглаживалась и стала приобретать больший блеск из-за внедрения кристаллов
соли в структуру эластомера. Разрушаемые куски резины становились более
дисперсными, характер разрушения менялся с режущего на скалывающий.
Смена характера разрушения обусловлена проникновением ионов соли в
межпоровое пространство образцов резины в процессе их выдержки в
сушильном шкафе. По этой причине образец становится тверже, но менее
упругим.
Износ образцов на трение показал незначительное увеличение
износостойкости к данному виду износа обработанных образцов относительно
необработанных. Однако после выдержки более 10 суток в каждом растворе
соли негативное воздействие истирания за время эксперимента не наблюдается.
Изучение изменения износостойкости на режущее воздействие показало,
что упрочнение образцов наступает уже на 5 сутки для каждого раствора. По
среднему объему разрушения образцов прослеживается общая зависимость
роста износостойкости от времени обработки. При этом каждый раствор соли
имеет собственное время выдержки, при котором наблюдается максимальное
упрочнение образца. Для хлорида кальция – 10 суток, для хлорида натрия – 15
суток, для хлоридов калия, бария, магния – 20 суток. Наибольший рост
износостойкости получили образцы, обработанные в растворе хлорида магния в
течение 20 суток при температуре 80 °C.
По полученным результатам можно судить о перспективах данного
направления исследования. Необходимо дополнительно изучить влияние
разных концентраций конкретного раствора на упрочнение эластомера,
провести испытания с увеличенной осевой нагрузкой, а так же изучить влияние
других температур. Для получения более достоверных результатов о влиянии
растворов солей на эластомер двигательной секции необходимо приближение
лабораторных испытаний к реальным условиям работы винтового забойного
двигателя.

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

    Читать «Разработка рецептуры раствора для обработки эластомера винтового забойного двигателя с целью повышения его ресурса»

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

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

    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
    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
    Анастасия Л. аспирант
    5 (8 отзывов)
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибост... Читать все
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибостроение, управление качеством
    #Кандидатские #Магистерские
    10 Выполненных работ
    Евгений А. доктор, профессор
    5 (154 отзыва)
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - ... Читать все
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - по социальной работе.
    #Кандидатские #Магистерские
    260 Выполненных работ
    Евгения Р.
    5 (188 отзывов)
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и со... Читать все
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и создаю красивые презентации. Сопровождаю работы до сдачи, на связи 24/7 ?
    #Кандидатские #Магистерские
    359 Выполненных работ
    Елена С. Таганрогский институт управления и экономики Таганрогский...
    4.4 (93 отзыва)
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на напис... Читать все
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на написании курсовых и дипломных работ, а также диссертационных исследований.
    #Кандидатские #Магистерские
    158 Выполненных работ
    AleksandrAvdiev Южный федеральный университет, 2010, преподаватель, канд...
    4.1 (20 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
    28 Выполненных работ
    Алёна В. ВГПУ 2013, исторический, преподаватель
    4.2 (5 отзывов)
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическо... Читать все
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическое образование. В данный момент работаю преподавателем.
    #Кандидатские #Магистерские
    25 Выполненных работ
    Дарья П. кандидат наук, доцент
    4.9 (20 отзывов)
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных... Читать все
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных исследований, связанных с журналистикой, филологией и литературой
    #Кандидатские #Магистерские
    33 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)