Дисертація доктора філософії. Новосельський Богдан Андрійович. Прогнозування залишкового ресурсу елементів бурильної колони в ускладнених умовах експлуатації.

Registration Number

0826U002478, PhD dissertation

Status

Доктор філософії

Date

25-06-2026

popup.evolution

o   Чому дисертація має статус "Запланована"?

Title

Forecasting the residual life of the elements of the drill string in difficult operating conditions.

Author

Bohdan Novoselskyi,

popup.head Volodymyr I. Artym
popup.opponent Andrey K. Sudakov
popup.opponent Evhen V. Kharchenko
popup.review Volodymyr V. Tyrlych
popup.review Vasyl V. Mykhailiuk

popup.rada

Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas

Description

У роботі виконано аналіз експлуатаційних умов бурильних колон та їхніх різьбових з’єднань, а також визначено вплив робочих факторів на ймовірність відмов окремих елементів колон. Здійснено огляд сучасних конструкцій різьбових з’єднань, зокрема одно- та двоопорних варіантів, що застосовуються в бурильних колонах. Крім того, здійснено огляд існуючих методик розрахунку елементів бурильних колон. Представлено комплекс методичних підходів для ідентифікації матеріалів бурильної колони та замкових різьбових з’єднань, визначення їх механічних властивостей і тріщиностійкості, а також оцінки впливу експлуатаційних чинників – механічних навантажень, температурних коливань та водневовмісного середовища – на деградацію матеріалу. Запропоновані методики формують системну основу для прогнозування залишкового ресурсу елементів бурильної колони з урахуванням взаємозв’язку між концентрацією водню у сталі, механічними характеристиками, параметрами тріщиностійкості та температурним чинником. Також розроблено методику визначення напружено-деформованого стану замкового різьбового з’єднання (ЗРЗ) із застосуванням методу кінцевих елементів у середовищі SolidWorks Simulation. Підхід охоплює побудову моделі, задання матеріалів, граничних і контактних умов, а також проведення розрахунку. За допомогою розробленої моделі проведено комплекс досліджень впливу температурного чинника на напружено-деформований стан одноопорних і двоопорних ЗРЗ. При цьому враховували як підвищення температури всього бурильного замка, так і можливі варіанти її зміни по товщині стінки, зумовлені різницею температури бурильного розчину всередині та зовні бурильної колони. Встановлено, що температурні умови експлуатації впливають на напружено-деформований стан ЗРЗ, однак не змінюють його якісного характеру. Зростання температурного градієнта призводить до підвищення рівня еквівалентних напружень, Зростання температурного градієнта призводить до підвищення рівня еквівалентних напружень, особливо у початковій частині різьби, що необхідно враховувати при оцінці міцності та довговічності конструкції. Наведено результати експериментального визначення фактичних властивостей матеріалу після тривалої експлуатації. Встановлено, що експлуатація елементів бурильної колони в умовах комплексної дії механічних навантажень, підвищених температур і водневовмісного середовища призводить до інтенсивного наводнювання сталей, причому підвищена температура додатково інтенсифікує дифузію та накопичення водню у сталі. Показано, що при незначній зміні характеристик міцності під впливом температури та наводнювання відбувається зниження ударної в’язкості (на 5-15%) і тріщиностійкості (на 5-20%), що свідчить про підвищену чутливість характеристик опору руйнуванню до комбінованої дії цих чинників. На підставі отриманих результатів удосконалено методику прогнозування залишкового ресурсу елементів бурильної колони в ускладнених умовах експлуатації.

Registration Date

2026-06-12

popup.nrat_date

2026-06-12 / 2026-07-01