Search academic texts

Information × Registration Number 0825U003099, PhD dissertation Status Доктор філософії Date 10-09-2025 popup.evolution . Title Rational design and recommendations for operating conditions of the equipment of the circulation system of a drilling rig Author Maksym Knysh, popup.head Vasyl Savyk popup.opponent Oleksandr Titlov popup.opponent Andrii Sudakov popup.review Oleksandr Matyash popup.review Viktoriia Dmytrenko Description Мета і задачі дослідження. Метою даної роботи є удосконалення та впровадження піногенеруючих пристроїв для ефективної роботи в насосно-циркуляційних системах бурових установок, що забезпечують стабільне піноутворення, оптимізацію витрат енергії, підвищення продуктивності бурових робіт і зниження впливу на навколишнє середовище. Задачі дослідження: - провести аналіз існуючих конструкцій піногенеруючих пристроїв та визначити їх основні недоліки при експлуатації за умов високих тисків і складних геологічних умов; - визначити параметри ефективності роботи піно генеруючих пристроїв; - встановити залежності ефективності змішування потоків у камері змішування від геометричних параметрів пристрою та співвідношення між подачею повітря і рідини; - провести експериментальні дослідження роботи пристрою та обґрунтувати величину раціональних параметрів, з точки зору максимальної ефективності піногенератора; - дослідити ефективність роботи модернізованих піногенераторів у реальних умовах експлуатації, оцінюючи їх вплив на енергетичні витрати, якість утворення піни та відповідність екологічним стандартам; Об’єкт дослідження – робочі процеси технологічного обладнання насосно-циркуляційних систем бурових установок для утворення піни. Предмет дослідження – ефективність ежекційних піногенераторів в насосно-циркуляційних системах бурових установок для буріння нафтогазових свердловин. Методи дослідження. Методи дослідження представляють комплекс, який містить: - аналіз існуючих конструкцій: оцінка конструкцій піногенеруючих пристроїв, їх адаптація до високих тисків та агресивних середовищ; - математичне моделювання: використання математичних моделей для вивчення залежностей між геометричними параметрами, витратами повітря і рідини, тиском і ефективністю роботи піно генераторів; - моделювання процесу піноутворення з використанням основних законів гідромеханіки та критеріїв подібності (законів балансу енергії, неперервності потоку, збереження кількості руху, а також використання критерію Лапласа, чисел Вебера та Маха, рівняння Лишевського); - порівняльний аналіз результатів моделювання: оцінка ефективності піногенераторів із різними конструктивними змінами, зокрема з новими завихрювачами і модифікованими вставками; - визначення раціональних параметрів пристроїв: дослідження геометричних параметрів піногенераторів і впливу на їхню ефективність, для покращення розподілу потоків і мінімізації енергетичних втрат; - комп'ютерне моделювання, для оптимізації конструкції піногенератора (SolidWorks); - експериментальне визначення параметрів роботи пристрою (буровий майданчик Національного університету «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка») ; - статистична обробка результатів вимірювань, математичним методом; - промислові дослідження, випробування, для підтвердження ефективності розробленої системи (свердловина №1 Майорівська площа). Наукова новизна одержаних результатів полягає у тому що: 1. Отримано нові залежності ефективних раціональних режимів роботи пристроїв циркуляційної системи бурової установки, які базуються на: а.) вперше застосованому енергетичному підході до встановлення взаємозв’язку між якістю піноутворення та оцінюванні ефективності роботи піногенератора; б.) вперше застосовано параметр оцінювання енергоефективності, як співвідношення енергії потоків рідини, повітря і піни. 2. Удосконалено залежності руху потоків рідини, повітря і піни та ефективності роботи піногенераторів при різних конструктивних параметрах; 3. Отримано нові дані залежностей тиску піни на виході від геометричних та режимних характеристик піногенераторів, що дає можливість точно прогнозувати їхню ефективність на етапі проектування. Registration Date 2025-07-22 popup.nrat_date 2025-07-22 Close