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

Реєстраційний номер

0826U002478, Дисертація доктора філософії

На здобуття

Доктор філософії

Дата захисту

25-06-2026

Статус

Запланована   Чому дисертація має статус "Запланована"?

Назва роботи

Прогнозування залишкового ресурсу елементів бурильної колони в ускладнених умовах експлуатації.

Здобувач

Новосельський Богдан Андрійович,

Керівник Артим Володимир Іванович
Опонент Судаков Андрій Костянтинович
Опонент Харченко Євген Валентинович
Рецензент Тирлич Володимир Васильович
Рецензент Михайлюк Василь Володимирович

Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист

Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу

Опис

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.

Дата реєстрації

2026-06-12

Додано/оновлено в НРАТ

2026-06-12 / 2026-07-01