На основі виконаних теоретичних та експериментальних досліджень розв'язана важлива науково-технічна проблема підвищення експлуатаційної надійності та більш повного використання ресурсу бурильної колони шляхом забезпечення її монолітності в умовах вібраційного навантаження, а також розроблення і запровадження методу оцінки накопичення втомних пошкоджень з'єднань з використанням індикаторів. Основні результати роботи полягають в наступному. 1. Вперше на основі розробленої моделі різьбового з’єднання бурильної колони в умовах вібраційного навантаження встановлені закономірності зміни коефіцієнта тертя в згвинченому з'єднанні, що дало змогу оцінити вплив вібрацій на монолітність бурильної колони в різьбових з'єднаннях з урахуванням їх конструктивних особливостей. 2. Встановлено, що втрата монолітності бурильної колони в різьбових з'єднаннях відбувається в діапазоні частот 7,5...40 Гц внаслідок зниження частоти коливань колони або коли амплітуда змушувальної сили, що генерується парою “долото – порода”, не є меншою 25% від сили попереднього затягнення різьби. Це дало змогу визначити високу імовірність втрати монолітності бурильної колони в різьбах компоновки низу під час буріння свердловин вибійними двигунами для значень сил попереднього затягнення замкових різьб ОБТ, нижчих від оптимальних. 3. Базуючись на дослідженнях впливу параметрів вібраційного навантаження на монолітність бурильної колони в різьбових з'єднаннях, встановлено, що в умовах інтенсивних вібрацій під час буріння свердловин за допомогою вибійних двигунів монолітність і стабільність показників опору втомі замкових різьбових з'єднань ОБТ забезпечується у випадках попереднього їх згвинчення з оптимальними крутними моментами, які викликають напруження в небезпечному перерізі ніпеля в межах . 4. Встановлено, що для замкових різьбових з'єднань ОБТ і індикаторів правомірно використовувати скоректовану лінійну гіпотезу підсумовування втомних пошкоджень, коефіцієнт відносних довговічностей в якій залежить від конструктивних особливостей вказаних елементів і приймає середні значення в межах з розсіюванням, яке характеризується середньоквадратичними відхилами в діапазоні , що підвищує точність оцінювання показників надійності бурильної колони. 5. З метою створення теоретичних засад проектування ІНВП замкових різьбових з'єднань бурильних труб проведені дослідження, в результаті яких: – встановлені умови, завдяки яким в індикаторі і небезпечному перерізі замкового з'єднання під дією зовнішніх навантажень виникають номінальні напруження однакового рівня, а саме: наявність зазора по довжині поверхонь контакта пари “індикатор – ніпель” величиною, більшою за деформацію індикатора як тонкостінної оболонки; контакт поверхонь пари відбувається у вузькій зоні по всьому периметру кола, місце розташування якої знаходиться між середнім перерізом і вільним кінцем індикатора; – удосконалена методика вибору характеристик опору втомі індикаторів шляхом визначення основних геометричних параметрів концентратора напруження, що дозволяє уточнити діапазон регулювання границі витривалості і обмеженої довговічності індикаторів. 6. Удосконалені конструкції індикаторів різьбових з'єднань ОБТ діаметром 146, 178, 203 мм шляхом оптимізації їх розмірів і умов контакту пари “ніпель – індикатор” та проведені їх стендові випробування на втому разом зі з'єднаннями, за якими визначені параметри кривих втоми з імовірністю руйнування до 95% та з похибкою 4%, на основі чого розроблена методика визначення навантаженості замкових з'єднань і ФРД бурильної колони в конкретних умовах буріння свердловин, високу ефективність якої підтверджено результатами промислової апробації на підприємствах ВАТ "Укрнафта". 7. Розроблена методика розрахунку надійності за показниками довговічності бурильної колони (системи) на основі характеристик опору втомі різьбового з'єднання (елемента) і умов його навантаженості під час експлуатації, яка базується на експериментально визначених параметрах опору втомі натурних зразків бурильної колони, що дає змогу мінімізувати затрати на контроль відмов колони, не зменшуючи його точності. 8. Встановлено, що обчислення довговічності бурильної колони під час експлуатації за умови визначення амплітуди змінного згинального моменту на її різьбові з’єднання за аналітичними залежностями забезпечує вірогідність неруйнування з імовірністю не більше 70%, а за допомогою індикаторів — з імовірністю 95% і більше. 9. Результати теоретико-експериментальних досліджень та промислової апробації втілені в стандарт підприємства ВАТ “Укрнафта” СТП 20.0015390.040–2000 “Методика розрахунку різьбових з’єднань бурильної колони в умовах вібраційного навантаження”, впровадження якої в бурових організаціях ВАТ “Укрнафта” дало змогу більш повно використати ресурс різьбових з'єднань і збільшити міжремонтний період експлуатації ОБТ в 1,5…1,6 рази. Основний зміст роботи викладений у таких друкованих працях: 1. Лисканич М.В. Стабільність затягування різьбових з’єднань елементів бурильної колони // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. Серія: Нафтогазове промислове обладнання. — Івано-Франківськ: ІФДТУНГ, 1996. — Вип. 33. — С. 66-73. 2. Лисканич М.В., Петрук О.О. Вплив механічних коливань на динамічний стан замкових різьбових з’єднань // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. Серія: Нафтогазове промислове обладнання. — Івано-Франківськ:
ІФДТУНГ, 1996. — Вип. 33. — С. 73-80. (Особистий внесок – ідея, складання диференціальних рівнянь, формування висновків, участь автора – 75%). 3. Лисканич М.В. Границя втоми різьбових з’єднань при інтенсивних коливаннях бурильної колони // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. Серія: Нафтогазове промислове обладнання. — Івано-Франківськ: ІФДТУНГ, 1996. — Вип. 33. — С. 61-66. 4. Лисканич М.В., Борисевич Б.Д. Оцінка навантаженості елементів бурильної колони // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. Серія: Нафтогазове промислове обладнання. — Івано-Франківськ: ІФДТУНГ, 1997. —
Вип. 34. — С. 58-65. (Особистий внесок – ідея, аналіз результатів дослідження, формування висновків, участь автора – 50%). 5. Лисканич М.В. Накопичення втомних пошкоджень в елементах бурильної колони при імовірнісних розрахунках довговічності // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. Серія: Нафтогазове промислове обладнання. — Івано-Франківськ: ІФДТУНГ, 1998. — Вип. 35 (Том 4). — С. 38-44. 6. Лисканич М.В. Вплив механічних коливань на робочий стан різьових з’єднань // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. Серія: Нафтогазове промислове обладнання. — Івано-Франківськ: ІФДТУНГ, 1998. — Вип. 35
(Том 4). — С. 45-52. 7. Лисканич М.В., Капелюх Л.О. Кількісні характеристики розподілу навантажень елементів бурильної колони на динамічні і статичні // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. Серія: Методи та засоби технічної діагностики. — Івано-Франківськ: ІФДТУНГ, 1999. — Вип. 36 (Том 8). — С. 310-317. (Особистий внесок – ідея, аналіз матеріалу, формування висновків, участь автора – 50%). 8. Борисевич Б.Д., Лисканич М.В. Вибір первинних перетворювачів віб-рацій бурильної колони при бурінні нафтових і газових свердловин. // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. Серія: Нафтогазопромислове облад-нання. — Івано-Франківськ: ІФДТУНГ, 1999. — Вип. 36 (Том 4). — С. 103-109. (Особистий внесок – участь в розробках, аналіз результатів досліджень, участь автора – 50%). 9. Борисевич Б.Д., Лисканич М.В. Контроль глубинных параметров процесса взаимодействия долота с забоем скважины по вибрациям бурильной колонны // Гірнича електромеханіка та автоматика. — Дніпропетровськ, 1999. — Вип. 2(61). — С. 253-256. (Особистий внесок – участь в обробці та аналізі результатів досліджень, участь автора – 50%). 10. Борисевич Б.Д., Лисканич М.В., Піцик Р.Л. Встановлення основних закономірностей процесу зміни осьової динамічної сили при бурінні тришарошковими долотами різного типу з метою створення діагностичної моделі процесу буріння // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. Серія: Методи і засоби технічної діагностики. — Івано-Франківськ: ІФДТУНГ, 2000. — Вип. 37 (Том 8). — С. 161-163. (Особистий внесок – участь в обробці та аналізі експериментальних досліджень, участь автора – 40%). 11. Борисевич Б.Д., Лисканич М.В., Сітко Ю.Я. Інформаційна модель процесу зміни осьової динамічної сили при бурінні компоновкою різної жорсткості // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. Серія: Технічна кібернетика та електрифікація об’єктів паливно-енергетичного комплексу. — Івано-Фран-ківськ: ІФДТУНГ, 2001. — Вип. 37 (Том 6). — С. 158-165. (Особистий внесок – участь в експерименті, обробка результатів досліджень, участь автора – 40%). 12. Лисканич М.В., Джус А.П. Визначення умов кріплення та розмірів
індикаторів накопичення втомних пошкоджень // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. Серія: Буріння нафтових і газових свердловин. — Івано-Франківськ: ІФДТУНГ, 2001. — Вип. 38 (Том 2). — С. 153-157. (Особистий внесок – аналіз результатів досліджень, формування висновків, участь автора – 50%). 13. Лисканич М.В. Вплив деяких конструктивних особливостей індикаторів накопичення втоми різьбових з’єднань на швидкість росту втомної тріщини // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. Серія: Нафтогазове промислове обладнання. — Івано-Франківськ: ІФНТУНГ, 2001. — Вип. 38 (Том 4). — С. 59-65. 14. Лисканич М.В., Гриджук Я.С., Джус А.П. Розрахунок показників надійності елементів КНБК при змінних навантаженнях // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. Серія: Методи і засоби технічної діагностики. — Івано-Франківськ: ІФНТУНГ, 2001. — Вип. 38 (Том 8). — С. 256-260. (Особистий внесок – алгоритм розрахунку, участь в проведенні розрахунку, участь автора – 40%). 15. Лисканич М.В., Огородніков П.І., Тачинський М.Є. Шляхи вдосконалення методів визначення експлуатаційних навантажень на елементи бурильної колони // Нафтова і газова промисловість. — 2001. — №2. — С. 13-15. (Особистий внесок – ідея, методи визначення навантажень, аналіз результатів дослідження, формування висновків, участь автора – 40%). 16. Лисканич М.В., Капелюх Л.О. Вплив вібрації на стабільність попереднього затягування різьбових з’єднань бурильної колони // Нафтова і газова промисловість. — 2001. — №3. — С. 20- 22. (Особистий внесок – аналіз впливу окремих параметрів на коефіцієнт тертя по різьбі, участь автора – 50%). 17. Лисканич М.В. Оцінювання показників надійності бурильної колони за параметрами руйнування від утомленості її елемента // Нафтова і газова промисловість. — 2001. — №4. — С. 18-20. 18. Лисканич М.В. Оцінювання розсіювання показників руйнування від утомленості елементів бурильної колони // Нафтова і газова промисловість. — 2001. — №5. — С. 32-34. 19. Лисканич М.В. Вплив розсіювання параметрів кривої втоми елементів бурильної колони на їх довговічність // Нафтова і газова промисловість. — 2001. — №6. — С. 32-34. 20. Лисканич М.В., Гриджук Я.С., Борисевич Б.Д. Оцінка математичних моделей розрахунку довговічності елементів бурильної колони // Науковий вісник ІФНТУНГ. — Івано-Франківськ, 2002. — № 2 (3). — С. 48-52. (Особистий внесок – запропоновано алгоритм розрахунків, інтерпретація результатів, участь автора – 40%). 21. Лисканич М.В., Джус А.П., Огородніков П.І., Тачинський М.Є. Методи визначення експлуатаційних навантажень на елементи бурильної колони //
Нафтова і газова промисловість. — 2002. — №1. — С.28-29. (Особистий внесок – ідея, запропоновано формули розрахунку, аналіз фактичного матеріалу, участь автора - 25%). 22. Лисканич М.В., Джус А.П. Дослідження залежності напруженого стану індикатора від параметрів його зони контакту з ніпелем різьбового з’єднання // Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ. — Івано-Франківськ: ІФНТУНГ, 2002. — № 1 (2). — С. 44-48. (Особистий внесок – запропоновано модель пари “ніпель-індикатор”, розрахункова схема, формулювання висновків, участь автора – 50%). 23. Лисканич М.В., Джус А.П. Методика визначення геометричних параметрів концентратора напружень індикаторів втоми // Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ. — Івано-Франківськ: ІФНТУНГ, 2002. — № 2 (3). —
С. 25-28. (Особистий внесок – ідея, розрахункова схема, формування висновків, участь автора – 50%). 24. Лисканич М.В. Визначення оптимальної точності оцінки характеристик втомного руйнування елементів бурильної колони // Методи та засоби технічної діагностики. — Івано-Франківськ, 1999. — Вип. ХІV. — С. 228-234. 25. Лисканич М.В. Статистична оцінка параметрів кривої втоми елементів бурильної колони // Методи та засоби технічної діагностики: Зб. праць міжнародної міжвузівської школи-семінару. — Івано-Франківськ: ІФДТУНГ, 1999. — Вип.XIV. — С. 234-241. 26. Лисканич М.В. Дослідження впливу параметрів вібрації на реологічні властивості різьбових з’єднань бурильної колони // Методи та засоби технічної діагностики: Зб. праць міжнародної міжвузівської школи-семінару. — Івано-Франківськ: ІФДТУНГ, 1999. — Вип.XIV. — С. 241-248. 27. Борисевич Б.Д., Лисканич М.В., Тачинський М.В. Дисперсія осьової динамічної сили, як критерій динамічності роботи і працездатності шарошкових доліт // Надійність машин та прогнозування їх ресурсу. У 2-х томах. Том І. - Івано-Франківськ: ІФДТУНГ, Факел, 2000. - С. 537-545. (Особистий внесок – аналіз результатів досліджень, участь в експериментах, формування висновків, участь автора – 40%). 28. Резьбовое соединение бурильных труб: А.с. 143574 СССР, МКИ Е21В17/042, 12/02 / Н.Д.Щербюк, В.Н.Жаров, Н.В.Якубовский, Ю.В.Дубленич, М.В.Лисканич (СССР). — № 4/69/93/22–03. Заявлено 24.12.87; Опубл. 07.11.88; Бюл. № 41. (Особистий внесок – ідея, визначення аналогів і прототипів, формування формули винаходу, участь автора – 20%). 29. Різьбові з’єднання бурильних труб: Патент 62007. Україна, МПК Е21В17/042 / М.В.Лисканич, П.І.Огородніков, А.П.Джус, М.Є.Тачинський, В.М.Бульбас, Д.І.Козьмін. – Заявл. 17.05.2001; Опубл. 15.12.2003. Бюл. № 12. (Особистий внесок – ідея, аналіз результату дослідження, формування формули, участь автора – 20%). 30. Лисканич М.В. Вібрація і критерії надійності різьбових з’єднань бурильної колони // Зб. тез доп. НТК проф.-виклад. складу ІФДТУНГ. — Івано-Франківськ, 1997. — Ч. 1. — С. 118. 31. Лисканич М.В. Вплив випадкових навантажень на довговічність елементів бурильної колони // Зб. тез доп. НТК проф.-виклад. складу ІФДТУНГ. — Івано-Франківськ, 1998. — С. 26-27. 32. Лисканич М.В. Способи визначення експлуатаційних навантажень на елементи бурильної колони // Зб. тез НТК. — Полтава, 2001. — С. 36-37. | 