Введение к работе
Актуальность, работы. Непрерывный рост объемов добычи нефти и газа во всем мире достигается освоением новых месторождений, увеличением глубины скважин, интенсификацией методов добычи. Решение этих задач облегчается применением бурильных труб из алюминиевых сплавов, позволяющих уменьшить Массу оборудования, время вспомогательных операций, увеличить глубину скважин и безопасность буровых работ, а также повысить надекность замковых соединений, снизить эксплуатационные расходы и т. д. С применением алюминиевых труб в настоящее время осуществляется бурение 70-80 Я объема нефтяных и газовых сквакщ в странах СНГ.
Актуальними являются вопросы увеличения срока служба и умень
шения стоимости труб, что невозмоасно без повышения их качества и'
снижения затрат на изготовление. «
Цель работы. Совершенствование процесса производства бурильных труб из алюминиевых сплавов-.
Цель работы определила следующие задачи исследования:
- создание математической модели процесса горячей раздачи
трубы;
разработка на основе математической модели и экспериментальных исследований формализованной методики проектирования инструмента для прессования труб с наружными утолщениями;
исследование технологических факторов, влияющих на качество бурильных труб, и оптимизация технологических процессов производства;
разработка и внедрение системы автоматизированного проектирования инструмента и технологии изготовления бурильных
.- 4 -
труб повышенного качества.
методы исследования. При решении поставленных задач были использованы следущие метода: математическое и физическое моделирование процессов пластического формоизменения металлов, математическое планирование экспериментов, статистические методы обработки экспериментальных данных.
Научнаяновизна:
- на основе разработанной математической модели процесса го
рячей раздачи трубы установлены основные закономерности из
менения деформационных и силовых параметров процесса;
-с помощью разработанной модели построены регрессионные зависимости , позволявшие определять величину переменной толщины стенки трубы после раздачи , а также величину напряжения раздачи;
установлены количественные зависимости между геометрическими параметрами прессового инструмента и-размерами продольного и поперечного сечений утолщенных участков бурильных труб; .
разработана експерпментадьно-аналитическая методика определения величины изменения внутреннего диаметра, трубы на участке внеконтактной деформации при раздаче еэ. конусе иглы; - ' " "
показана возможность оценка технологической пластичности заготовок из сплава Діб с помощью количественного параметра, характеризующего химический и фазовый состав сплава.
Практическая ценность работы. Разработанная система технологической подготовки производства дает воз-мокность при одноразовом вводе информации в ЗВМ осуществлять сквозное проектирование технологии и инструмента. Это позволяет: рас-
- Б -
ширить номенклатуру прессуемых труб, сократить время подготовки производства, практически исклпчить расхода, связаннне с доводкой инструмента, обеспечить минимальные отклонения от требуемых размеров труб, повысить производительность труда технологов и конструкторов, а также повысить выход годного металла за счет выбора оптимального варианта прессования.
Выбранные режимы гомогенизации заготовок, холодной деформации труб при правке растяжением, искусственного старения обеспечивают высокое качество поверхности и высокие эксплуатационные характеристики бурильных труб при одновременном снижении затрат на их производство.
Реализация работы! Результата работы внедрены на Самарском металлургическом заводе с годовым зкономическям эффектом 23,2 тыс. рублей (в ценах 1988 г.).
Апробация работы. Основные результата раббты докладывались и обсукдалгсь:
на П-й отраслевой научно-технической конференции молодых ученых и специалистов, Самара, 1986г.;
на 12-й отраслевой научно-технической конференции молодых ученых и специалистов, Белая Калитва, 1983г.;
на научно-техническом совещании заводских лабораторий, Самара, 1992г.;
на техническом совещании на Самарском металлургическом заводе, 1992г.
Публикации. По материалам проведенных исследований опубликовано 8 печатных трудов.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, основных выводов, прилояений и включает 25 рисунков, 21 таблицу, список использованных источников