Яхимович Валерий Александрович, ведущий инженер научно-исследовательского и образовательного центра «ВезерфордПолитехник»
ул. Политехническая 29, г. Санкт-Петербург 195251
Valeriy A. Yakhimovich, Leading Engineer of the Research and Educational Center Weatherford-Polytechnic
29 Politechnicheskaya str., Saint Petersburg 195251
Бреки Александр Джалюльевич, кандидат технических наук, доцент высшей школы машиностроения
ул. Политехническая 29, г. Санкт-Петербург 195251
Aleksandr D. Breki, Cand. of Sci. (Engineering), Associate Professor, Higher School of Mechanical Engineering
29 Politechnicheskaya str., Saint Petersburg 195251
Альхименко Алексей Александрович, директор научно-технологического комплекса «Новые технологии и материалы»
ул. Политехническая 29, г. Санкт-Петербург 195251
Aleksey A. Alkhimenko, Director of the Scientific and Technological Complex «New technologies and materials»
29 Politechnicheskaya str., Saint Petersburg 195251
Куракин Максим Константинович, инженер отдела по взаимодействию с оборонно-промышленным комплексом
ул. Политехническая 29, г. Санкт-Петербург 195251
Maksim K. Kurakin, Engineer of the Department for Interaction with the MilitaryIndustrial Complex
29 Politechnicheskaya str., Saint Petersburg 195251
Ляшенко Даниил Владимирович, инженер научно-исследовательского и образовательного центра «Везерфорд-Политехник»
ул. Политехническая 29, г. Санкт-Петербург 195251
Daniil V. Lyashenko, Engineer of the Research and Educational Center Weatherford-Polytechnic
29 Politechnicheskaya str., Saint Petersburg 195251
Агеев Евгений Викторович, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры технологии материалов и транспорта
ул. 50 лет Октября 94, г. Курск 305040
Evgeny V. Ageev, Dr. of Sci. (Engineering), Professor, Professor of the Department of Materials and Transport Technology
50 Let Oktyabrya str. 94, Kursk 305040
Кутепов Сергей Николаевич, кандидат педагогических наук, доцент
пр. Ленина 125, г. Тула 300026
Sergey N. Kutepov, Cand. of Sci. (Engineering), Associate Professor, Department of Technology and service
125 Tula ave., Tula 300026
Гвоздев Александр Евгеньевич, доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник
пр. Ленина 125, г. Тула 300026
Aleksandr E. Gvozdev, Dr. of Sci. (Engineering), Professor, Professor, Chief Researcher
125 Tula ave., Tula 300026
Цель исследования. Разработка методики исследования износа резьбы бурильных труб при многократном свинчивании и выдержке под нагрузкой. Методы. Для исследований используется стенд ИРС-1, который представляет собой устройство для создания крутящего момента до 80 кНхм и передачи его на свинчиваемую трубу. Стенд оснащен датчиком момента свинчивания и системой управления, реализующей свинчивание до достижения заданного момента затяжки или периодическое приложение момента к свинченной резьбовой паре. Методика испытаний с использованием стенда ИРС-1 представляет собой следующую последовательность действий: перед началом испытаний удаляются резьбовые протекторы; резьбы на ниппеле и втулке очищаются от консервационной смазки и следов коррозии сухим протиранием и последующим обезжириванием; резьба на ниппеле обмеряется согласно карте замеров с помощью калибра. Калибр изготовлен на основе отпечатка резьбовой поверхности и представляет собой пластинку с вырезами в форме поперечного сечения четырех ниток резьбы. Зазор между калибром и резьбой измеряется с помощью набора щупов: от 0,01 до 0,09 мм – с шагом 0,01 мм, свыше 0,1 мм до 0,45 мм – с шагом 0,05 мм, свыше 0,5 мм до 1 мм – с шагом 0,1 мм. Результаты. Спроектирован и создан новый триботехнический стенд модели ИРС-1, позволяющий реализовывать различные методики исследования износа резьбы бурильных труб при многократном свинчивании и выдержке под нагрузкой. Важной особенностью спроектированного стенда является его оснащение датчиком момента свинчивания и системой управления, реализующей свинчивание до достижения заданного момента затяжки или периодическое приложение момента к свинченной резьбовой паре. Максимальный крутящий момент, создаваемый стендом, составляет 80 кНм. Разработана частная методика, включающая в себя требования стандарта API 7G-2 и показавшая свою эффективность при исследовании износа резьбы стальных бурильных труб. Для реализации методики разработан специальный калибр, изготовленный на основе отпечатка резьбовой поверхности и представляющий собой пластинку с вырезами в форме поперечного сечения четырех ниток резьбы. В границах методики разработана карта замеров с двумя выделенными областями измерений. Создан алгоритм свинчивания трубы с равномерной скоростью, включающий в себя три этапа. Разработан алгоритм измерений с использованием реперных меток, при использовании которого реализуются замеры в четырёх точках каждой выделенной области. Заключение. Полученные результаты могут быть использованы при создании ресурсосберегающих технологий обработки слитковых, порошковых и нанокомпозиционных материалов с различной дисперсностью фазовых и структурных составляющих, эксплуатируемых в экстремальных условиях и состояниях.
Purpose of reseach is to develop a methodology for studying the wear of drill pipe threads during repeated making up and holding under load. Methods. For the research, stand “IRS-1” was used. This stand is a device for creating a torque of up to 80 kNm and transferring it to a made-up pipe. It is equipped with a make-up torque sensor and a control system that performs make-up until the specified tightening torque is achieved or periodically applies the torque to the made-up thread pair. The test procedure for IRS-1 stand consists of the following sequence of actions: before starting the tests, the threaded protectors are removed; the threads on the nipple and sleeve are cleaned of the preservative grease and traces of corrosion by dry wiping and subsequent degreasing; the thread on the nipple is measured according to the measurement chart using a gauge. The gauge is made on the basis of the threaded surface impression and is a plate with cutouts in the form of a cross-section of four threads. The gap between the gauge and the thread is measured using a set of probes from 0.01 to 0.09 mm in increments of 0.01 mm, over 0.1 mm to 0.45 mm in increments of 0.05 mm, over 0.5 mm to 1 mm in increments of 0.1 mm. Results. A new tribotechnical stand of IRS-1 model was designed and created, which allows implementing various techniques for studying the wear of drill pipe threads during repeated making-up and holding under load. An important feature of the designed stand is a make-up torque sensor and a control system that perform make-up until the specified tightening torque is achieved or periodically applies the torque to the made-up threaded pair. The maximum torque generated by the stand is 80 kNm. A particular technique was developed. The technique includes the requirements of the API 7G-2 standard and has shown its effectiveness in the study of thread wear of steel drill pipes. To implement the technique, a special gauge was developed on the basis of the threaded surface impression and is a plate with cutouts in the form of a cross-section of four threads. Within this technique, a measurement chart with two selected measurement areas was developed. An algorithm for making up a pipe at a uniform speed was created. The algorithm includes three stages. There was developed an algorithm of measurements using reference marks, providing measurements at four points in each selected area. Conclusion. The results obtained can be used to create resource-saving technologies for processing ingot, powder, and nanocomposite materials with different dispersion of phase and structural components that are operated under extreme conditions and states.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.