автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.07, диссертация на тему:Исследование, разработка и внедрение труб из сплавов на основе алюминия для бурения глубоких скважин

На правах рукописи

ФАЙН ГЕНРИХ МОИСЕЕВИЧ

УДК 622.24.05

Исследование, разработка и внедрение труб из сплавов на основе аллюминия для бурения глубоких скважин

Специальность 05.04.07 "Машины и агрегаты нефтяной и газовой промышленности".

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук в форме научного доклада.

МОСКВА - 1994

Работа выполнялась во Всесоюзном научно-исследовательском институте разработки и эксплуатации нефтепромысловых труб (ВНИИТнефть) и Научно-производственном Центре "Кольская сверхгубокая".

Официальный оппоненты

Доктор технических наук, профессор Доктор технических наук, профессор Доктор технических наук

Ведущее предприятие

Гипровостокнефть

Защита диссертации состоится

часов на заседании специализированногоСовета Д 053.27.03 по защите диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук при Государственной Академии нефти и газа им. И.М. Губкина по адресу: 1179X7, ГСП, Москва, Ленинский проспект, 65.

С докладом можно ознакомиться в библиотеке ГАНГ.

Козобков А.А. Ишвмгужин Б.И. Иоаннесян Ю.Р.

Ученый скретарь специализированного Совета кандидат технических наук

Э.С. Гинзбург

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Объемы бурения глубоких разведочных и ксплуатационных скважин непрерывно растут. Все большее их коли-ество бурится в труднодоступных районах Западной Сибири и Край-его Севера. В нашей стране осуществляется бурение сверхглубоких никальных скважин для комплексного изучения глубинного строения ¡емной коры и оценки нефтегаэоносности и рудоносности основных ■айонов страны. Успешная реализация этих з адач непосредственно :вязана с созданием и широким внедрением в практику ведения буро-1Ых работ новых прогрессивных видов бурильных труб. В процессе ¡урения чрезвычайно ответственна роль бурильной колонны, зачастую 1ксплуатирующейся в условиях экстремального нагрузочно-температу-■ного комплекса.

Компоновка и весовые показатели бурильной колонны существенном образом влияют на технико-экономические показатели строитель-:тва скважин. В связи с этим особое значение для теории и практи-:и бурения приобретают вопросы выбора материалов для создания ко-[струкций труб, наиболее полно отвечающих требованиям проводки :кважин с высокими технико-экономическими показателями в разнооб->азных геолого -технических условиях; разработка методов проекти-ювания и расчета бурильных колонн, скомпонованных из этих труб, I также разработка и широкое внедрение в практику буровых работ :ехнологии эксплуатации новых видов труб, обеспечивающей их эффе-:тивную и надежную работу.

Целью настоящей работы является системное изложение результатов исследований и опытно-конструкторских разработок, автора, наловленных на решение научной проблемы, имеющей важное народохо-!яйственное значение - создание и внедрение широкого сортамента ¡урильных труб из сплавов на основе алюминия (ЛЕТ), обеспечивших :ущественное повышение технико-экономических показателей бурения, гспешное освоение проводки скважин в труднодоступных районах За-1адной Сибири и Крайнего Севера, а также обеспечивших достижение

рекордной на сегодняшний день глубины бурения - 12266 м - на уни кальной Кольской сверхглубокой скважине СГ-3.

На защиту выносится доклад по опубликованным работам автора состоящий из разделов:

1. Аналитические и экспериментальные исследования, и разработка методик по выбору материалов, перспективных для создания бурильных труб с комплексом физико-механических характеристик, наиболее полно отвечающих требованиям глубокого и сверхглубокого бурения .

2. Разработка методов проектирования и расчета бурильных колонн, скомпонованных с применением ЛЕТ для бурения скважин в разнообразных геолого-технических условиях.

3. Опытно-конструкторские и экспериментальные работы, свяан-ные с разработкой широкого сортамента ЛЕТ, технологией их подготовки к эксплуатации и определением эксплуатационных харакеристш труб и их соединений.

4. Разработка методов рациональной отработки технологические приемов, обеспечивающих надежную работу бурильных труб в процессе эксплуатации и одновременно снижающих их удельный расход.

5. Разработка рекомендаций по оптимальным областям применена ЛЕТ, обеспечивающих получение высокой технико-экономической эффективности.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА представляемой работы заключается:

- в разработке методических основ выбора материалов для бурильны: труб и их соединений, основанных на комплексной оценке влияни; основных физико - механических характеристик на эксплуатационные параметры труб и технико - технологические показатели их применения;

- в разработке экспериментальных методик для оценки эксплуатационных характеристик труб и их соединений, базирующихся на моделях силовых и температурно-временных условий их работы при бу-

рении глубоких и сверхглубоких скважин;

в разработке методов проектирования и расчета бурильных колонн, учитывающих влияние температурно-нагрузочного комплекса на уровень эксплуатационных характеристик труб и их соединений; в разработке методов прогнозирования работоспособности ЛБ'Г при их эксплуатации в разнообразных геолого-технических условиях и оценке получаемой при этом технико-экономической эффактивности, основанных на учете влияния продолжительности и энергоемкости отдельных технологических операций при бурении.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. Работы, проведенные при непосредст-енном участии и под руководством автора, привели к созданию и рганизации серийного производства, широкому внедрению в практику урения обширного сортамента ЛБТ, насчитывающего более 70 типора-меров. Ряд конструкций ЛБТ не имеют аналогов в мировой практике защищены авторскими свидетельствами. Это относится и к предло-енным автором способам эксплуатации труб, обеспечивающим надеж-ую их работу в условиях сложного температурно-нагрузочного комп-екса, свойственного процессам бурения уникальных сверхглубоких кважин. С непосредственны^ участием автора разработан и введен в ействие в 1980 году ГОСТ 23785-79 " Бурильные трубы из алюминие-ых сплавов " и международный стандарт ИСО 5.226 " Трубы буриль-ые из алюминиевых сплавов ", введенный в действие в 1985 году. К астоящему времени с применением ЛБТ ежегодно осуществляется бу->ение около 70 % всего объема проходки в нашей стране. Подтверж-.енный технико - экономический эффект от внедрения ЛБТ в период 966-86 г.г. составляет около 30 млн. рублей ( в ценах соответст-¡ующего периода).

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты работы докладывались на (сесоюзных координационных совещаниях по проблемам труб нефтяного :ортамента ( г.Куйбышев, 1971-1985 г.г.), на секции глубокого бу->ения Межведомственного Совета ГКНТ СССР по проблеме " Изучение

недр Земли и сверхглубокое бурение " ( г.Москва, 1972-1989 г.г.), Советско-Румынском и Советско-Канадском симпозиумах по технике 1 технологии глубокого бурения, Всесоюзных конференциях по динамике и прочности нефтепромыслового оборудования, Международном семинаре " Сверхглубокое бурение и,исследование земной коры геофизическими методами " и др. Конструкции труб, разработанные при непосредственном участии автора неоднократно экспонировались на ВДНХ СССР и отмечены дипломами,а автор награжден четырьмя медалями. За разработку ЛЕТ автор удостоен премии имени И.М. Губкина.

Публикации: по теме диссертации опубликовано более .110 работ, в том числе три монографии и получено около 30 авторских свидетельств на изобретения.

Автор особо хотел бы отметить выдающуюся роль ныне покойных В.Ф.Штамбурга и Н.С.Тимофеева, основополагающие идеи которых легли в основу решения проблемы создания ЛЕТ.

1. Выбор материалов с оптимальным комплексом физико-механических характеристик для изготовления бурильных труб

Разнообразие технологических функций, выполняемых бурильной колонной и действующих на нее нагрузок, высокие требования,предъявляемые к прочности и надежности бурильной колонны предопределяют необходимость комплексного подхода к проблеме выбора материала для изготовления бурильных труб. Некоторые из характеристик, такие, например, как плотность материала труб, оказывают непосредственное влияние на технико-экономические показатели бурения, другие ( такие, как модуль упругости материала ) - на напряженно-деформированное состояние бурильной колонны и т.д. Вследствие этого, выбор основных физико - механических характеристик материала бурильных труб следует осуществлять комплексно, учитывая реальные эксплуатационные условия, свойственные процессу бурения.

Одной из основных характеристик бурового оборудования', определяющей технико-экономические показатели процесса проводки сква-

хин, а также возможность достижения наибольших глубин бурения,является собственный вес бурильной колонны. Вес бурильной колонны при одной и той же установленной мощности буровой установки определяет продолжительность спуско - подъемных операций (СПО), доля которых в общем балансе времени проводки скважин с ростом их глубины существенно увеличивается. Суммарные энергозатраты на проведение СПО, и зависящие от них расход талевого каната, тормозных колодок, горюче - смазочных материалов и т.д. также определяются весовыми характеристиками применяемых бурильных труб /10,32/. Нагрузка на крюке буровой установки является функцией плотности материала труб, их геометрических параметров, глубины скважины и плотности промывочной жидкости. При анализе перспективности применения тех или иных материалов бурильных труб удобно воспользоваться понятием удельной прочности материала, под которой понимают отношение одной из прочностных характеристик материала, например, предела текучести к удельному весу материала.

Удельная прочность материала имеет размерность длины и применительно к бурильной колонне характеризует предельную глубину подвески одноразмерной колонны, при этом напряжения в точке подвеса такой колонны достигают предела текучести материала труб.

Для оценки возможных предельных глубин спуска одноразмерных колонн из различных материалов в скважинах, заполненных промывочной жидкостью с плотностью, применяемой при бурении в различных геолого - технических условиях, выполнен соответствующий анализ / 32, 56 /. При этом рассмотрены варианты применения труб из сталей как из освоенного отечественной промышленностью сортамента, так и перспективных, а также магниевых, алюминиевых и титановых сплавов. Этот анализ привег к заключению, что наилучшим сочетанием удельной прочности, собственного веса и абсолютных значений предела текучести обладают алюминиевые сплавы, значительно превосходя по этому комплексу свойств не только высокопрочные стали,

но и титановые сплавы / 41, 56 /.

Фактически действующий на колонну в процессе бурения кош леке нагрузок вносит существенные коррективы в максимально во: можные глубины бурения, которые можно достичь с применением одне размерных бурильных колонн из различных материалов.

При оценке перспективности того или иного материала нeoбxoд^ мо рассмотреть значения таких характеристик, как модуль продоль ной упругости Е и модуля сдвига в , оказывающих существеннс влияние на напряженно-деформированное состояние бурильной колон* при работе в скважине и на эксплуатационные характеристики буру льных труб. Анализ некоторых, практически важных ситуаций, непос редственно связанных с этими характеристиками материала, приведе в работе / 56 /.

Одним из основных видов аварий с бурильными трубами являютс усталостные разрушения трубных соединений, обусловленные воздейс твием знакопеременных напряжений изгиба. Проведенный анализ пока зал что для бурильных труб, выполненных из различного материала но имеющих одинаковые геометрические размеры, работающих в сква жинах одного и того же диаметра в идентичных режимно-технблогиче ских условиях с несущественной погрешностью знакопеременные нал ряжения изгиба в бурильных трубах и их соединениях пропорцис нальны модулю продольной упругости материала и соотносятся дл алюминиевых (ЛЕТ),титановых (ТБТ) и стальных бурильных труб (СБТ следующим образом: 1 : 1,55 : 2,96.

Следовательно, при неизменных геометрических параметрах бу рильных труб и ствола скважины и идентичных режимах бурения зна попеременные напряжения изгиба для ЛЕТ будут почти в три раз меньше, чем для СБТ. В связи с этим при прогнозировании надежное ти бурильных труб и их соединений при действии на них энакопе ременных изгибающих нагрузок удобно воспользоваться отношение

предел выносливости трубного резьбовог

Е м

•оединенит соответствующего типоразмера бурильных труб; Е^ - мо-1уль продольной упругости материала трубы.

Чем больше эта величина, тем выше фактический запас прочности :оединения по отношению к действкющим переменным напряжениям.Так, |ля стальных бурильных труб (СБТ) и ЛБТ с соединениями типа ТБВК >лизких типоразмеров предел выносливости трубных соединений равен :оответственно 83 и 71 МПа /25,31/. Тогда величина для СБТ

-к Ем

>авна 3,4 • 10 , а для ЛБТ - 8,2 • 10 , т.е. запас прочности по теременным напряжениям при идентичных режимах нагружения у ЛБТ-5удет в 2,4 раза выше, чем у СБТ. Величина Ем играет решающую золь и при прохождении бурильной колонной искривленных участков ствола скажины в процессе СПО. Чем меньше абсолютное значение Е , гем легче бурильная колонна вписывается в искривленный ствол ~кважины и тем меньше величина возникающих при этом напряжений изгиба. Следовательно, при бурении скважин с большими иитенсив--!остями искривления ствола предпочтение следует отдавать буриль--шм трубам из материалов с меньшим модулем упругости. Это подтверждается и многолетней практикой бурения наклонно-направленных скважин в Западной Сибири, где для их проводки применяются исключительно ЛБТ /32, 46, 67 /. С уменьшением Ещ материала бурильных труб снижаются и величины сил сопротивления при осевом перемещении бурильной колонны в скважинах, что подтверждается опытом их эксплуатации на Кольской сверхглубокой скважине. Нами также выполнен анализ влияния величины Ем на уровень динамических напряжений, возникающих в бурильной колонне при некоторых технологических ситуациях ( посадка бурильной колонны на элеватор или клинья, при разрушении и падении части колонны на забой , заклинках и т.д.). Во всех этих случаях при работе в идентичных условиях абсолютные значения динамических напряжений, возникающих в ЛБТ, оказываются в 2-3 раза ниже, чем в СПТ / 56 /.

Рассмотрено также влияние ряда других характеристик материа-

лов, на надежность бурильных труб в процессе эксплуатации а также на конечные технико-экономические показатели бурения. Для оценки совокупного влияния свойств на эксплуатационные характеристики бурильных труб и выбора материала с оптимальным комплексом физико -механических характеристик использован метод экспертных оценок, позволивший выявить явное преимущество алюминиевых сплавов перед другими материалами /41, 56 /.

Для проектирования и эксплуатации бурильных труб и скомпоно.-ванных из них бурильных колонн, необходима исходная информация о Физико - механических характеристиках их материалов, а также, что весьма важно, о конструкционной прочности труб и их соединений в условиях воздействия температурно-силового комплекса, близкого к реально действующему на бурильную колонну в процессе ее эксплуатации. Уровень физико-механических характеристик материалов определяется не только их составом, но и существенно зависит от технологии изготовления и последующей обработки изделий из них. Уровень физико-механических характеристик изделий из алюминиевых сплавов является сложной функцией температурно-силового комплекса и времени его воздействия на них в процессе эксплуатации.

Важна также и роль конструкционных факторов, связанных с геометрией и абсолютными размерами труб, уровнем и распределением остаточных напряжений, анизотропией прочностных и пластических свойств, наличием концентраторов напряжений и т.д. / 32 /.

Для решения поставленных задач на основе анализа нагрузочного и температурно - временного комплекса, воздействующего на бурильные трубы в процессе эксплуатации в разнообразных геолого-технических условиях бурения, были разработаны соответствующие методики и проведен комплекс лабораторных и стендовых исследований.

При разработке методик для проведения комплекса лабораторных работ по исследованию уровня механических характеристик алюминиевых сплавов, предназначенных для изготовления ЛБТ на основе ана-

лиза температурных режимов бурения глубоких и сверхглубоких скважин и циклограмм продолжительности отдельных технологических операций ( спуск и подъем бурильной колонны, механическое бурение, промывки, проработки, аварийные работы., и т.д. ) был выбран температурный диапазон проведения намеченных исследований, продолжительных температурных воздействий, а также уровни напряженного состояния ( при исследовании процессов ползучести и длительной прочности ). Были разработаны и соответствующие технические средства для приведения намеченных экспериментальных работ.

Проведенный комплекс лабораторных исследований привел к выбору трех алюминиевых сплавов ЛЕТ - Д16Т, АК4-1Т1 и 1953Т1, которые не только наиболее полно удовлетворяют требованиям эксплуатации в условиях бурения, но и достаточно технологичны, что позволило в последствии организовать серийный выпуск труб с переменным по длине поперечным сечением.

Анализ результатов исследования позволил обосновать выбор оптимальных областей применения и установить расчетные параметры труб из этих сплавов /24, 29, 37, 48 /. Исследования механических характеристик серийно выпускаемых ЛЕТ проводились на образцах, вырезанных из натуральных труб. Статистическая обработка результатов исследований позволила установить расчетные значения основных механических характеристик материалов труб, которые использованы при разработке ГОСТа 23786-79 " Трубы бурильные из алюминиевых сплавов ", документов международной организации стандартизации ИСО/ДИС N 5226.2 "'Материалы и оборудование для нефтяной и газовой промышленности" и инструкции по эксплуатации ЛЕТ - РД 392-162-79, которые и действуют в настоящее время в отраслях, выпускающих и применяющих ЛЕТ.

Процесс изготовления ЛЕТ методом прессования предопределяет анизотропию их прочностных и упругих свойств, что сказывается на эксплуатационных характеристиках труб, в частности на сопротивля-

емости их радиальным деформациям, которые возникают при работе труб в захватных устройствах в процессе СПО, при ведении аврийных работ в скважине и пр. / 32,56 /. Для оценки влияния анизотропии прочностных и пластических свойств ЛБТ на их сопротивляемость радиальным нагрузкам были проведены исследования поперечной пластичности колец из натурных труб в диапазоне температур 20 - 220 град. С. Полученные результаты учтены при назначениях расчетных эксплуатационных характеристик ЛБТ. Эти результаты использованы также при разработке технологии ведения аварийных работ и проектировании специальных ловильных инструментов; предназначенных для ликвидации аварий с ЛБТ / 18,51,65,66 /.

Для обеспечения надежной эксплуатации бурильной колонны,скомпонованной из ЛБТ в условиях повышенных температур необходима оценка разупрочняющего воздействия температурно-времениого и силового комплексов нагрухения на эксплуатационные характеристики труб и их соединений. С этой целью разработана и реализована специальная программа исследований, включающая:

- исследование механических свойств и реологического поведения материалов ЛБТ при повышенных температурах;

- определение критических температур начала температурно-вре-менного разупрочнения и кинетики накопления деформации ползучести труб;

- проведение стендовых испытаний натурных образцов труб и их соединений на длительную прочность и выносливость.

Для определения влияния повышенной температуры и времени выдержки на свойства материала образцы,вырезанные из натурных труб, выдерживались 0,5; 10; 100; 500 часов при различных уровнях температур в интервале 20 - 240 град. С. Максимальная временная база для проведения лабораторных исследований - 500 часов, выбрана на основе анализа режимов эксплуатации бурильной колонны в условиях проводки сверхглубоких скважин. В ходе исследований установлено,

что особенно чувствительны к повышению температуры ЛЕТ высокопрочного сплава 1953Т1. При Температурах выше 110 град.с запас пластичности этого сплава, в значительной мере характеризующий способность изделия сопротивляться хрупкому разрушению, крайне низок / 62, 64 /.

На основе этих исследований рекомендовано использовать ЛЕТ из сплава 1953Т1 в верхней части бурильной колонны, где высокие его механические свойства при температурах ниже 110 град. С обеспечивают восприятие трубами наибольших статических нагрузок. Трубы из сплава Д16Т, имеющие наибольший резерв пластичности по сравнению с другими испытанными сплавами, рационально применять при бурении глубоких и Сверхглубоких скважин в температурном интервале 110 -160 град. С, а при температуре выше 160 град. С необходимо применять ЛЕТ из сплава АК4-1Т1 / 48,50 /.

Для определения критических температур, под воздействием которых возникает опасность разрушения труб в процессе эксплуатации при напряжениях ниже условного предела текучести материала, исследовались образцы из натуральных ЛЕТ. При этом в образцах создавали растягивающие напряжения, составляющие 0,7-1,2 от предела текучести соответствующего сплава, определенного при температуре испытаний с выдержкой при этой температуре 500 часов. Анализ построенных на основе испытаний кривых ползучести показал, что за период установившейся ползучести материал накапливает около 1 % пластических деформаций. При временной базе эксплуатации ЛЕТ в условиях повышенных температур 500 часов, получим, что в случае достижения скорости ползучести выше 0,002 % в час существует опасность разрушения трубы, если напряжения ниже условного предела текучести при данной температуре. Из этого следует, что при температуре выше 140 град.С для ЛЕТ из сплава Д16Т и выше 160 град.С для ЛЕТ из сплава АК4-1Т1, их расчет следует вести на длительную прочность / 35, 56, 60 /.

Проведенныей комплекс экспериментальных исследований и многолетний опыт эксплуатации ЛБТ позволили разработать и широко внедрить рекомендации по выбору расчетных параметров ЛбТ для всегс допустимого температурного диапазона их применения. Поскольку сплавы, из которых изготавливаются ЛБТ, относятся к дисперсно-упрочняемым материалам и температурный интервал их эксплуатации частично совпадает с температурными диапазонами структурных превращений в материале труб, для прочностного расчета ЛБТ необходим обоснованный вцбор основного расчетного параметра, определяющего несущую способность труб в процессе эксплуатации. В качестве основного расчетного параметра для ЛБТ в зависимости от температуры их эксплуатации и марки используемого сплава следует применять одну из механических характеристик, приведенных в табл.1.

Таблица 1

Расчетные параметры ЛБТ

Расчетный параметр Температурный интервал, град.С

Д16Т АК4-1Т1 1953Т1

Предел текучести: при температуре 20 град.С после выдержки 500 часов при температуре эксплуатации Предел длительной прочности при температуре эксплуатации на временной базе 500 часов до 120 120-145 145-200 до 140 140-160 160-220 до 90 90-115

Проведенный анализ показал, что можно выделить три основные температурные зоны эксплуатации ЛБТ. В первой зоне их механически е характеристики достаточно стабильны, а за расчетный прочностной показатель следует принимать традиционно используемый при расчете бурильных колонн показатель - предел текучести материала при температуре 20 градС. С ростом температуры эксплуатации прочностные свойства материала заметно снижаются, причем, это снижение зависит и от времени эксплуатации. В этой зоне в качестве основного расчетного параметра следует ипользовать предел текучести

материала, определяемый при температуре эксплуатации после выдержки при этой температуре в течение 500 часов. Временная база (500 часов ) выбрана с учетом возможности длительного нахождения бурильной колонны в стволе скважины при. возникновении аварийной ситуации. В случае превышения некоторой критической температуры в материале ЛБТ под воздействием приложенного комплекса нагрузок накапливаются пластические деформации и происходя? структурные изменения, приводящие за определенный период времени к разрушению труб при нагрузках, значительно более низких по сравнению с рассчитанными по пределу текучести при этой же температуре. В этой температурной зоне эксплуатации ЛБТ в качестве расчетного параметра необходимо использовать предел длительной прочности их материала .

Для определения предела текучести материалов ЛБТ при

требуемой ( но ниже критической) температуре эксплуатации Т предложена эмпирическая зависимость:

©¿|2 (Т)= К'<% 2 (1)

где предел текучести материала при температуре 20 град.С по

сертификату завода - изготовителя, МПа;

К - коэффициент разупрочнения материала, который находят по формуле: N. ^ (Т-20)

К*у.-ъ(%-го)'Кг(т-Тп),т>% ( 2 )

Здесь К у и. - коэффициенты уравнения ( значения их приведены в / 61, 64 /), Тр - температура, соответствующая стадии начала разупрочнения материала.

2. Экспериментальные исследования конструкционной прочности ЛБТ и их соединений

К важнейшим эксплуатационным параметрам бурильных труб относятся предел выносливости их трубных резьбовых соединений и их долговечность в зоне ограниченной выносливости. Развивающиеся в процессе эксплуатации под действием переменных напряжений изгиба

усталостные трещины, первоначальная локализация которых приурочена к впадинам первых витков трубной резьбы,находящихся в зацеплении, служат одной из основных причин аварий с бурильной колонной. На долю этого вида поломок приходится около 80 % всех аварий СБТ.

Хотя упругие свойства материала ЛБТ обеспечивают более благоприятное напряженное состояние трубных резьбовых соединений при работе их на знакопеременный изгиб, необходим достаточно представительный материал для суждения об абсолютном уровне характеристик долговечности и предела выносливости соединений ЛБТ из различных материалов для последующего .использования при расчете бурильных колонн. Эти же данные применяются для выбора оптимальных конструкций трубных соединений, а также для расчета параметров напряженно-деформированного состояния соединений, реализуемых в процессе свинчивания трубы с замком,что обеспечивает значительное повышение их эксплуатационных характеристик / 21,32 /.

Для решения этих задач явно недостаточны результаты, получаемые в процессе лабораторных исследований характеристик долговечности и усталости материала труб, поскольку конструктивные особенности соединения, его напряженно-деформированное состояние и абсолютные размеры существенным образом влияют на эти показатели.

Для проведения исследований разработаны специальные стенды типа СИТУ и СТ-20, позволяющие имитировать процесс динамического нагружения натурных трубных соединений. Они достаточно просты по конструкции, обеспечивают в процессе испытаний стабильные значения параметров нагружения ( величина переменного напряжения изгиба) и хорошую воспроизводимость результатов испытаний.

Разработана и реализована методика исследований параметров циклической долговечности и сопротивление усталости всех видов ЛБТ и их соединений, включающие в себя технологию подготовки образцов к испытаниям, их проведение, фиксацию и обработку полученных результатов / 6,19,29,32 /. Выполненный на основе этой мето-

дики комплекс исследований позволил составить сводку итоговых результатов для наиболее применяемых в практике бурения типоразмеров ЛЕТ / 32,67,56/. Эти результаты используются при проектировании и эксплуатации бурильных колонн из ЛБТ. Как установлено, для получения максимального уровня характеристик долговечности и сопротивления усталости при сборке бурильной трубы с замком, необходимо. обеспечить оптимальный диапазон варьирования величины условного контактного давления в сопрягаемой резьбовой паре. На основе этих исследований разработаны соответствующие технологические рекомендации, широко внедренные в практику / 20, 32, 67 /. Получены данные о влиянии масштабного фактора на предел выносливости трубного резьбового соединения ЛБТ. Установлена существенная зависимость предела выносливости от типоразмера соединений /32, 56 /.

Анализ результатов испытантй позволил оценить погрешность определения ограниченного предела выносливости трубных резьбовых

С с

соединений на базе 20-10 и 10-10 циклов. Установлено, что с достаточной для практики точностью (3-5 %) определение ограниченного предела выносливости допустимо производить на базе 10'10* циклов нагружений, что кратно снижает время испытаний и существенно снижает затраты на их проведение.

Описанные выше исследования проведены при комнатной температуре, что несколько снижает применимость полученных результатов при оценке надежности элементов бурильной колонны, эксплуатирующихся при повышенных температурах. Особенно важно оценить влияние повышенных температур на характеристики циклической прочности трубных биметаллических резьбовых соединений ЛБТ сборной конструкции. Величина условного контактного давления, действующего по сопрягаемым поверхностям соединений, определяется его геометрическими параметрами, диаметральным натягом и упругими характеристиками материалов трубы и замка.

Поскольку температурный коэффициент линейного расширения ста-

ли и алюминиевых сплавов существенно различен ( соответственно 11,6 • 10 и 22,4 -10 1/ с ),,то напряженно-деформированное состояние соединений ЛБТ - стальной замок в процессе эксплуатации

под воздействием температурного поля скважины будет изменяться.

Т

Реальные значения диаметрального натяга соединения и конактного давления в сопрягаемой резьбовой паре в процессе эксплуатации значительно отличаются от первоначальных, полученных при сборке соединения перед вводом его в эксплуатацию. Текущая их величина зависит и от времени эксплуатации соединения в зоне повышенных температур. В начальный период разогрева соединения его диаметральный .натяг из-за различия коэффициентов линейного расширения материалов замка и трубы резко увеличится, а нагрев биметаллического соединения ЛБТ - стальной бурильный замок до температуры 160-180 град.С может привести к развитию пластических деформаций по контактным поверхностям трубы и к некоторому падению натяга. В дальнейшем под воздействием знакопеременных нагрузок и периодических теплосмен в резьбовой паре происходит релаксация упругого натяга, а, следовательно, и контактного давления, обеспеченного процессом сборки. Темп релаксации является функцией напряженно-деформированного состояния сопрягаемых деталей соединения и тем-пературно-временных условий его нагружения / 56 /. Этот процесс сопровождается снижением прочностных и упругих свойств материалов трубы и бурильного замка с повышением температуры. Описанные явления приводят к снижению характеристик циклической долговечности и предела выносливости трубного резьбового соединения ЛБТ -стальной бурильный замок.

Для количественной оценки влияния повышенных температур эксплуатации на циклическую долговечность и предел выносливости трубных соединений ЛБТ различных конструкций, установления уровня расчетных характеристик и выбора безопасных режимов йх работы , поставлен и проведен цикл специальных исследований / 34, 44, 45,

47 /. Натурные образцы соединения подвергались знакопеременному изгибу на стенде СТ-20, модернизированному таким образом, что стало возможным создавать и поддерживать в зоне соединения заданный условиями испытания температурный режим. Максимальная температура, обеспечиваемая при проведении исследований на этом стенде составляет 240 град.С. Выполненный цикл экспериментальных исследований позволил получить характеристики циклической долговечности и предел выносливости трубных резьбовых соединений ЛБТ различных конструкций, которые используются при проектировании и эксплуатации бурильных колонн глубоких и уникальных сверхглубоких скважин / 56, 58 /.

Как указывалось выше, прочностные и пластические характеристики материала бурильных труб существенным образом зависят от те-мпературно-временных условий нагружения, а также напряженно-деформированного состояния изделия. В первую очередь это относится к ЛБТ , поскольку температурный диапазон их эксплуатации в нижней части бурильных колонн в сверхглубоких скважинах и в скважинах, бурящихся в районах с повышенным значением геотермического градиента, совпадает с интервалом структурных превращений в алюминиевых сплавах. Ввиду этого, расчетные характеристики несущей способности бурильных труб, полученные на основании комплекса лабораторных исследований материалов труб при температурах выше критических для данного сплава, могут дать лишь приближенную оценку конструкционной прочности объекта в реальных условиях эксплуатации. Для получения достоверных показателей конструкционной прочности ЛБТ проведены стендовые испытания натурных образцов на длительную прочность и ползучесть на специальном стенде комплексного нагружения СТК-8000 /29, 39 /

В этих экспериментах определялся ограниченный предел длительной прочности основного тела ЛБТ. За его величину принимается наибольшая величина интенсивности напряженного состоянии натурного

образца трубы, рассчитанная с учетом анизотропии его материала , которую образец выдерживает не разрушаясь 'при данной температуре в течение 240 часов. При назначении той или иной интенсивности напряженного состояния образца принималось во внимание, что при бурении глубоких и сверхглубоких скважин уровень касательных напряжений, обусловленных вращающим моментом, прикладываемым к бурильной колонне из ЛЕТ , составляет в среднем около 0,3 от уровня нормальных напряжений / 56 /. Экспериментальные исследования проводились по специально разработанной методике на натурных образцах ЛБТ ИЗ сплавов Д16Т, 1Э53Т1 и АК4-1Т1. При разработке методики испытаний особое внимание уделялось поддержанию стабильного температурного режима в ходе исследований на участке специально выполненного на испытуемой натурном образце " опасного " сечения. Для.задания параметров нагружения (интенсивности напряженного состояния, темг7ературы ) при определении суммарной долговечности труб при нестационарных режимах нагружения использовалась их рандомизация с применением генератора случайных чисел. Исследовалась кинетика ползучести натурных образцов и их длительная прочность. Статистическая обработка результатов испытаний позволила получить уравнения для расчета допустимого времени эксплуатации ЛБТ в условиях повышенных температур:

*

V

*

■ " 1

- для ЛБТ из сплава Д16Т

•(3,53 ( 3 )

фА I - для ЛБТ из сплава

ДК4-ГГ1

В этих выражениях Т^ а - , соответственно, температура и интенсивность напряженного состояния, воздействовавшие на трубы в рейсе с порядковым номером ^ . Эти уравнения используются при проектировании и эксплуатации бурильных колонн уникальных сверхглубоких скважин, а также скважин, бурящихся с применением ЛБТ в

районах с повышенными значениями геотермического градиента / 60, 62 /.

3. Проектирование и расчет бурильных колонн, скомпонованных ЛБТ

Физико-механические характеристики материала ЛБТ и комплекс эксплуатационных параметров труб и их соединений существенно отличаются от соответствующих показателей традиционных стальных бурильных труб. Широкое применение ЛБТ для бурения скважин всех категорий глубин, в том числе, и для уникальных сверхглубоких скважин, предопределило необходимость разработки специальных методик проектирования и расчета бурильных колонн, учитывающих специфические особенности их поведения при воздействии нагрузочного комплекса, свойственного процессу бурения таких скважин.

При разработке этих методик учитывались:

- изменения свойств материала ЛБТ при повышенных температурах, определяемые не только тепловым режимом в скважине, но и временем их эксплуатации при данной температуре, а также интенсивностью напряженного состояния в рассматриваемом сечении бурильной колонны;

- изменения эксплуатационных характеристик соединений бурильных труб при температурных воздействиях в процессе эксплуатации, возникающие под влиянием разупрочнений материала труб, релаксации напряженно-деформированного состояния соединений и некоторых других факторов;

- особенности нагружения бурильной колонны в процессе бурения и СПО операций, а также при возникновении и ликвидации аварийных ситуаций, связанных с действием значительных по величине сил сопротивления осевому перемещению и вращению бурильной колонны / 27, 42, 45, 53, 56, 62 /.

Согласно разработанным методикам при проектировании и расчете бурильной колонны исходными данными служат:

- проектная глубина, предполагаемый геологический разрез, геотермическая характеристика района бурения;

- конструкция скважины;

- типоразмер и характеристики материалов бурильных труб и их соединений, предполагаемых к использованию в проектируемой колонне;

- данные о режимно - технологических параметрах процесса бурения, включающие интервалы применения того или иного способа бурения;

- основные характеристики буровой установки;

- плотность и реологические свойства бурового раствора;

- прогнозные оценки распределения температуры по стволу скважины в статике и при циркуляции бурового раствора;

- прогнозные оценки о продолжительности рейса с разделением его на отдельные технологические операции (спуск, подъем, механическое бурение, проработка, промывка) на основных этапах углубления скважины;

- прогнозные оценки величины и распределения по стволу сил сопротивления осевому перемещению и вращению бурильной колонны в скважине.

Разумеется, полный учет всех выше перечисленных факторов необходим лишь при расчете особо ответственных бурильных колонн, предназначенных для эксплуатации в экстремальных условиях нагру-. жения. Следует особо отметить, что выбор оптимальной компоновки бурильной колонны - достаточно сложная многокритериальная задача, требующая применения ЭВМ.

Основа статического расчета - последовательное вычисление интенсивности напряженного состояния труб в расчетных сечениях бурильной колонны и сравнение ее с допустимой интенсивностью напряженного состояния для заданного материала труб, выбираемой в соответствии с вышеописанными рекомендациями, рассчитанной с^четом разработанных нами нормативных коэффициентов запаса прочности.При разработке нормативных коэффициентов запаса прочности использова-

лись вероятностно - статистические методы, с помощью которых- были обработаны большие массивы сертификатных данных заводских испытаний серийных ЛБТ и данных по их геометрии /42, 55, 56 /. Такой подход дал возможность оптимизировать компоновки бурильных колонн за счет их облегчения и улучшения их гидравлических характеристик при обеспечении высокой надежности.

Согласно разработанной методике статического расчета бурильных колонн, скомпонованных из ЛБТ, он производится для трех основных технологических ситуаций: процесса механического бурения и проработки ствола,СПО, ликвидации осложнений и аварийных ситуаций в скважине.

Разработаны также методики расчета бурильной колонны на циклическую долговечность при знакопеременном изгибе и работе на длительную прочность при нестационарных режимах нагружения. При разработке этих методик на основе линейной теории суммирования повреждаемости использованы базовые зависимости, полученные при проведении экспериментальных работ /45, 59 /.

На базе проведенного комплекса аналитических и экспериментальных исследований разработан пакет прикладных программ для проектирования и расчета бурильных колонн. Помимо проектного статического расчета бурильной колонны, он включает программы для оценки величины упругого удлинения колонны с учетом термических воздействий, расчет энергетических затрат на подъем бурильной колонны при использовании той или иной компоновки колонны с учетом распределения сил сопротивления по стволу скважины ,оценку длительной прочности и др. Все эти программы базируются на разработанных нами алгоритмах, построенных с учетом экспериментальных данных. В составе пакета имеются программы для оперативных расчетов в диалоговом режиме, что повышает эффективность пользования ими / 62,67 /.

Эти программы внедрены при проектировании ряда уникальных

сверхглубоки* скважин,бурение которых осуществляется ПГО "Недра", а также для оперативных расчетов бурильной колонны в процессе ее эксплуатации в Кольской сверхглубокой скважине СГ-3.

4. Конструкции бурильных труб из алюминиевых сплавов.

Проведенный комплекс научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ привел к разработке и организации серийного производства широкого сортамента ЛБТ и бурильных замков к ним. ЛЕТ освоенного отечественной промышленностью сортамента позволяют эффективно решать абсолютное большинство задач структурно-поискового, разведочного и эксплуатационного бурения в разнообразных геолого-технических условиях проводки скважин всех категорий глубин.

При разработке каждого из видов труб выполнялись работы по , определению основных конструктивных параметров труб и их соединений , выбору материалов для их изготовления, оценке оптимальных областей и основных регионов их применения. При этом необходимо обеспечить оптимальное сочетание требований отраслей - потребителей труб с технологическими возможностями их производства. Применяемый метод производства ЛБТ-прямое гидравлическое прессование -создает широкие возможности для изготовления труб с переменным по длине поперечным сечением. Анализ условий эксплуатации бурильных колонн в различных геолого-технических условиях бурения и возможных путей повышения эффективности их применения позволил разработать ряд принципиально новых конструкций труб, не имеющих аналогов в мировой практике. При этом некоторые из разработанных конструкций труб позволили значительно повысить эффективность и безопасность некоторых технологических операций в бурении. Разработанный сортамент включает в себя ЛБТ сборной конструкции (гладкие и с протекторным утолщением), ЛБТ беззамковой конструкции (технологического назначения, для операций освоения, для капитального ремонта скважин), а также ЛБТ с увеличенной толщиной стенки и с

винтовым оребрением наружной поверхности для .компоновки низа бурильной КОЛОННЫ (КНБК) / 7, 17, 28, 32, 67 /.

Разработаны и освоены производством специальные ЛЕТ с наружными утолщениями концов и равнопроходным внутренним каналом,предназначенные для бурения скважин вставным буровым инструментом способом " без поъема бурильной колонны ". Трубы этой конструкции используются при бурении уникальной сверхглубокой Криворожской скважины (СГ-8) и весьма перспективны для глубоководного исследовательского бурения в Мировом Океане при глубинах моря до 6 и более тысяч метров с разрабатываемого в России специального судна.

Ниже описываются некоторые из разработанных с использованием предложенных автором методов проектирования и наиболее широко внедренных в практику бурения конструкций ЛЕТ.

ЛЕТ сборной конструкции выпускаются размерами 73, 90, 103, 114, 129, 147 и 170 мм. Некоторое увеличение наружного диаметра ЛЕТ относительно стандартных размеров СЕТ близких типоразмеров обусловлено тем, что утолщенные внутрь концы ЛЕТ, получаемые методом прессования, имеют такой же наружный диаметр, что и основное тело трубы , в то время как наружный диаметр высаженных концов СЕТ несколько больше диаметра основного тела трубы. Это делает возможным нарезание на концах ЛЕТ трубной резьбы полного профиля в соответствии с требованиями ГОСТ 631 - 80 при использовании стандартного резьбонарезного и мерительного инструмента, что заметно ускорило и облегчило широкое внедрение разработанных конструкций труб и бурильных замков к ним.

Несмотря на несколько увеличенный наружный диаметр ЛЕТ, спу-ско-подъемный и яовильный инструмент, предназначенный для работы с СБТ, полностью пригоден и эффективен при учете некоторых технологических особенностей для работы с ЛБТ соответствующих типоразмеров.

Особое внимание при разработке ЛБТ сборной конструкции уделе-

но обеспечению надежности трубного резьбового соединения ЛБТ -стальной бурильный замок. Сопрягаемые детали этого узла выполняются из существенно отличных по своим физико-механическим свойствам материалов - алюминиевого сплава (бурильная труба) и стали (бурильный замок). Проведен цикл исследований, на основе которых разработаны технологические рекомендации но выбору оптимального вращающего момента крепления замков, технология сборки труб с замками и соответствующие технические средства,защищенные авторскими свидетельствами / 1, 2, 8, 9, 21, 32 /. Эти разработки широко внедрены как на заводах - изготовителях ЛБТ, так и в буровых предприятиях, осуществляющих подготовку труб к эксплуатации и их ремонт / 9,32,56 /.

Проведенные промысловые исследования изнора ЛБТ в процессе эксплуатации позволили установить распределение его интенсивности по длине трубы и ее поперечному сечению. При этом выявлено, что наиболее интенсивно по наружному диаметру изнашивается средняя часть трубы. На этой основе, сообразуясь с технологическими возможностями процесса прессования трубных заготовок, разработаны ЛЕТ с протекторными утолщениями, не имеющие аналогов в мировой практике /17, 26, 28 /. Протекторное утолщение, расположенное в средней части трубы, имеет наружный диаметр, близкий к наружному диаметру бурильного замка соответствующего типоразмера и обеспечивает надежную защиту основного тела трубы от абразивного изнашивания, особенно при роторном способе бурения. Его наличие снижает уровень знакопеременных напряжений изгиба, действующих в трубном резьбовом соединении, что понижает вероятность возникновения усталостных поломок. Протекторные утолщения облегчают размещение на трубах специальных устройств с элементами, еще более снижающими износ труб в процессе эксплуатации / 33 /. ЛБТ с протекторным утолщением широко применяются при бурении скважин роторным способом, что значительно снижает расход труб на метр проходки.

Применение их при бурении наклонно - направленных скважин существенно уменьшает желобообразование в стволе скважины.

ЛЕТ сборной конструкции выпускается в сборе с облегченными бурильными замками серии ЗЛ и ЗЛК. При разработке замков серий ЗЛ и ЗЛК учитывалось, что физико - механические характеристики ЛБТ снижают, по сравнению с СБТ, осевые и радиальные усилия, действующие в процессе эксплуатации на бурильный замок, что позволило значительно снизить их вес при сохранении высоких эксплуатационных характеристик. Так, вес стандартного бурильного замка ЗШ-178 составляет 62 кг, а замка ЗЛ-172, предназначенного для комплектации ЛБТ близкого типоразмера, только 37 кг. Учитывая, что бурильные замки изготавливаются из стали 40ХН, а ежегодный выпуск серии ЗЛ составляет 160 тыс. комплектов, ежегодную экономию стали 40ХН за счет их применения можно оценить в 4000 тонн.

При бурении и капитальном ремонте скважин в ряде случаев необходимо проведение технологических операций, связанных с повышенной опасностью возникновения аварийных ситуаций, в частности, нижней части бурильной колонны. Это - различные виды забойных заливок, тампонаж зон осложнений, работа пластоиспытателем, ликвидация негерметичности обсадных колонн и т.д. Для безопасного и эффективного ведения этих работ разработаны и серийно выпускаются ЛБТ беззамковой конструкции, имеющие утолщенные наружу и внутрь концы, на одном из которых нарезается ниппельная, а на другом -муфтовая стандартная замковая резьба. Под раструбным (муфтовым) концом выполнена проточка, обеспечивающая, при проведении СПО, нормальную работу стандартного трубного элеватора. Трубы этой конструкции аналогов в мировой практике не имеют. Промысловые исследования доказали, что эта конструкция труб вполне обеспечивает их использование не только для отмеченных выше технологических операций, но и для нормального процесса бурения скважин / 23, 32, 54 /..

опыт их использования в бурении позволил разработать и широко внедрить специальные конструкции ЛЕТ для использования их при операциях освоения и в капитальном ремонте скважин / 14 /.

Для КНБК, особенно при бурении наклонно - направленных скважин, разработаны и широко внедряются ЛЕТ с увеличенной толщиной стенки и винтовым оребрением наружной поверхности. Благодаря парамагнитным свойствам алюминиевых сплавов трубы этой конструкции используются для проведения инклинометрических замеров непосредственно в призабойной зоне, что существенно снижает затраты времени и повышает качество проводки скважин. .Высокое значение логарифмического декремента затухания колебаний материала этих труб обеспечивает их применение в качестве элементов забойных виброзащитных и виброуправляемых компоновок низа бурильной колонны. Такие компоновки в значительной степени улучшают показатели механического бурения - проходку на долото и механическую скорость /22, 32, 40, 57 /. Винтовое оребрение наружной поверхности труб кратно снижает площадь контакта боковой поверхности со стенками скважины, уменьшая вероятность возникновения прихвата или заклинивания нижней части бурильной колонны. Винтовые ребра способствуют тур-булизации потока промывочной жидкости в затрубном пространстве и улучшают промывку призабойной зоны, способствуя тем самым повышению показателей механического бурения. Диалогов таких труб в мировой практике не имеется.

Проанализирована перспектива применения ЛЕТ для бурения с плавучих средств'на шельфе и для глубоководного исследовательского бурения в Мировом океане / 67 /. Получено выражение для вычисления уровня нормальных напряжений , действующих на трубы верхней секции при бурении на акватории:

<ЗГ* СI (т + Еф-б)' (4)

где и Л£ - удельные веса материала труб и морской воды,

4 - горизонтальный снос судна от точки бурения, £ - глубина воды, & - суммарный угол качки, Р - общий вес колонны, Е - модуль упругости материала труб, и Т) - геометрические параметры труб, С - коэффициент облегчения труб в морской воде, О. - коэффициент, учитывающий влияние веса бурильных замков.

Анализ этого выражения показывает, что использование ЛБТ при бурении с плавучих средств кратно снижает величину нормальных напряжений в точке подвеса колонны по сравнению с СБТ. На основе проведенных исследований разработаны конструкции и выпущены опытно-промышленные образцы специальных труб , предназначенные для строящегося бурового судна для бурения глубоководных скважин ( глубина воды до 6000 м ) без водоотделяющей колонны. Трубы этой конструкции прошли успешные испытания на одной из зарубежных плавучих буровых установок.

С непосредственным участием автора разработан и введен в действие ГОСТ 23786-79 " Трубы бурильные из алюминиевых сплавов ". Согласно требованиям этого ГОСТа Куйбышевский Металлургический и Каменск-Уральский Металлургический заводы осуществляют выпуск широкого сортамента ЛБТ. Введение ГОСТ 23786-79 значительно повысило качество серийно изготавливаемых ЛБТ и способствовало повышению технике-экономической эффективности их применения. Дальнейшее развитие этих работ, выполненных с нашим непосредственным участием , привело к разработке международного стандарта на бурильные трубы из алюминиевых сплавов, принятого Международной организацией стандартизации (ИСО), введенного в действие в 1985 г. под кодом ИСО 5.226 " Трубы бурильные из алюминиевых сплавов ".

5. Технология эксплуатации ЛБТ и области их применения

Многообразие геолого-технических условий проводки сквахин, связанное с широкой географией применения ЛБТ, большим диапазоном изменения глубин сквахин и. их различным назначением, предопреде-

лило необходимость разработки технологических приемов наиболее рационального и эффективного использования труб различных конструкций применительно к этим условиям.

Специфические особенности физико-механических и конструктивных характеристик ЛЕТ прямым образом влияют на выбор режимно-тех-нологических параметров процесса бурения , что необходимо учитывать при проектировании и эксплуатации бурильных колонн, скомпонованных из них.

Комплекс исследований, выполненных при бурении опытно-промышленных скважин с применением ЛЕТ, привел к заключению, что традиционные КНБК, включающие для создания технологически необходимой жесткости и обеспечения требуемой режимными параметрами осевой нагрузки на долото, значительного количества утяжеленных бурильных труб (УБТ) не оправданы при применении ЛЕТ. Такие КНБК чрезвычайно жестки, велики по весу и снижают общие технико-экономические показатели бурения. Вследствие этого было решено отказаться от применения излишне больших по протяженности секций, скомпонованных из УБТ и создавать осевую нагрузку на долото в основном весом СЕТ, размещенных в нижней части колонны. Применение таких компоновок обеспечило плавный переход жесткостей от КНБК к ее промежуточной части, скомпонованной СЕТ, и от нее- - к основной части колонны, выполненной из ЛЕТ. Широкое внедрение таких КНБК позволило значительно снизить общий вес бурильных колонн, сократить гидравлические потери, создать более благоприятные условия для работы пародоразрушающего инструмента и забойного двигателя" за счет демпфирования колебательных процессов, существенно улучшив тем самым общие технико-экономические показатели проводки скважин.

Для каждого района бурения соотношение между количеством УБТ, СБТ и ЛЕТ в колонне определяют, исходя из конкретных геолого-технических условий проводки скважин. Длина нижней 'части колонны,

состоящей из СБТ, в процессе бурения может изменяться, что делает возможным более полную реализацию преимуществ применения ЛБТ. Описанные выше компоновки широко внедрены в различных регионах страны / 67 /.

Накопленный опыт применения ЛБТ позволил разработать типовые рекомендации по рациональной эксплуатации. Поступившие на трубную базу бурового предприятия ЛБТ объединяются в комплекты. Комплект составляется из труб одного класса, диаметра, толщины стенки, конструкции и марки сплава. Длина комплекта определяется геолого-техническими условиями района бурения. Как правило, отработка /¡БТ при бурении скважин небольших и средних глубин (до 3500 м) производится так называемыми "длинными" комплектами. Длина наддолотно-го комплекта (СБТ) определяется величиной осевой нагрузки, технологически необходимой для прохождения того или иного участка разреза. В процессе бурения скважин, для более полного использования потенциальных возможностей ЛБТ, длину СБТ целесообразно менять в зависимости от режима бурения. Длина комплекта ЛБТ выбирается равной глубине скважин, которые намечено бурить с применением данного комплекта за вычетом длины наддолотного комплекта УЕЛ'и СЯТ. При этом длина комплекта ЛБТ должна быть увеличена на 10-15 % с тем, чтобы создать технологический запас тр'б , необходимый для пополнения комплекта в случае аварий, ремонта и т.д.

При бурении глубоких и сверхглубоких скважин эксплуатация ЛБТ, как правило, производится " короткими" комплектами длиной 250-400 м. В процессе эксплуатации эт.! комплекты перемещаются по длине колонны в соответствии с графиком их отработки, что обеспечивает наиболее рациональное использование труб и повышает надежность бурильной колонны /2, 3, 4, 13, 32, 56 /.

Особое внимание уделялось вопросам обеспечения надежной эксплуатации ЛБТ в условиях сверхглубокого бурения, в частности, при воздействии на трубы повышенных температур. На основе проведенных

исследований разработан и внедрен в практику ряд новых технологических решений, защищенных авторскими свидетельствами, позволивший существенно повысить эффективность эксплуатации ЛЕТ / 43, 49, 58, 62 /. В частности, внедрен способ эксплуатации ЛЕТ из сплава Д16Т, позволяющий реализовать термомеханическое упрочнение труб за счет использования воздействия повышенных температур и нагрузок в скважине. Согласно этому способу вновь вводимые в эксплуатацию ЛЕТ из сплава Д16Т размещают в компоновке бурильной колонны таким образом, чтобы температура их эксплуатации и интенсивность напряженного состояния труб сочетались определенным образом в течение заданного времени. При этом в материале труб идет процесс так называемого искусственного старения, что обеспечивает, достаточно существенное повышение пределов текучести и предела прочности. По истечении заданного времени трубы перемещают в вышерасположенные секции колонны, где температура их эксплуатации ниже, а действующие на.трубы осевые и вращающие нагрузки выше / 43, 61, 63 /.

Для условий бурения сверхглубоких уникальных скважин разработана и внедрена машинно-ориентированная система проектирования, расчета и эксплуатации бурильных колонн ,

Система проектирования, расчета и эксплуатации бурильных колонн базируется на результатах аналитических и экспериментальных работ, описанных выше, а также на результатах анализа И обобщения многолетнего опыта эксплуатации ЛЕТ. При ее разработке учтены требования, возникающее в процессе решения оперативных технологических задач бурения, в частности, такие как Формирование компоновок колонны на очередной рейс с учетом данных предыдущего рейса, решение вопросов, связанных с выводом комплектов труб на толщинометрию и дефектоскопию и т.д.

Наличие в пакете специальных программ, основанных на разработанных нами алгоритмах, позволяет оперативно решать проблемы, во-

зникающие в процессе веления работ, связанных с ликвидацией осложнений и аварийных ситуаций в стволе сверхглубокой скважины. При этом, благодаря наличию в банке данных достаточно полной информации о стволе скважины, распределения по нему сил сопротивления, фактическом физическом состоянии труб и т.д. обеспечивается выбор оптимальных технологических решений. В частности, используются алгоритмы , позволяющие с высокой точностью рассчитать величины упругого и температурного изменения бурильной колонны, скомпонованной из ЛЕТ, учитывающие изменения физико-механических характеристик их материала под воздействием повышених температур.

Разработана система классификации ЛБТ, согласно которой в зависимости от степени износа, они разделяются на три класса, каждый из которых должен эксплуатироваться при определенных для этого класса условиях бурения / 32,56,67 ./. При расчете величин допускаемых нагрузок на трубы различных классов использованы полученные нами закономерности изменения геометрических параметров поперечного сечения труб в процессе эксплуатации /17, 35, 46 /.

Специфические физико-механические характеристики ЛБТ предопределяют некоторые особенности ведения работ при ликвидации аварий с ними. Выполненный цикл исследований позволил разработать соответствующие технологические рекомендации, позволившие повысить эффективность такого вида работ /18, 51, 65 /.

При организации широкого промышленного внедрения ЛБТ было необходимо решить ряд важных для достижения максимального народнохозяйственного эффекта вопросов, к которым в первую очередь относятся :

- создание и освоение серийного производства разработанного сортамента ЛБТ;

- выбор районов первоочередного внедрения ЛБТ;

- разработка технологии эксплуатации ЛБТ применительно к геолого-техническим особенностям проводки скважин в конкретном

районе бурения;

- анализ и обобщение опыта применения ЛБТ и разработка на этой основе рекомендаций по их дальнейшему совершенствованию.

Ка основе описанных выше работ в нашей стране организовано крупномасштабное производство ЛБТ. С этой целью на Самарском и Каменск-Уральском металлургических заводах созданы специализированные цеха, оснащенные современным высокопроизводительным металлургическим оборудованием, в которых освоен выпуск широкого сортамента ЛБТ, включающего около 80 типоразмеров труб. Автор принимал непосредственное участие в подготовке предложений по созданию специализированного производства ЛБТ, в разработке оборудования и технологии нарезания резьб на трубах и для сборки ЛБТ с бурильными замками, в освоении серийного производства основных типоразмеров ЛБТ /2, 4 /. Крайне важную роль играет выбор районов и областей применения ЛБТ, позволяющих обеспечить Наиболее эффективное их использование. Для определения таких районов разработаны специальные критерии, базирующиеся на влиянии эксплуатационных характеристик ЛБТ на технико-экономические показатели бурения. В первую очередь, к таким критериям мсэжет быть отнесена величина затрат энергии на подъем бурильной колонны за весь цикл проводки скважины / 10, 12, 32, 67 /. Для вычисления этой величины предложено выражение: , ^/„ь

См

( Б .)

ъРт/ХХ " числ0 рейсов бурильной колонны за весь цикл бурения сква-■хины, - погонный вес I - секции бурильных труб с учетом облегчения их в промывочной жидкости, ¿с - длина £. - секции труб, Л/<1|>.~ число секций бурильной колонны, соответствующей бурению на т.н. " приведенной " глубине / 67 /. Проведенный нами анализ так называемых кривых проходки, отражающих закономерности

изменения глубины скважины от порядкового номера рейса на бурение показал, что при такой оценке приоритет для использования ЛЕТ получают районы бурения глубоких скважин с большим количеством рейсов бурильной колонны для бурения нижних интервалов, такие, например, как уникальные сверхглубокие скважины, районы Волгоградской и Саратовской областей и др.

С другой стороны, сниженный более чем в два раза общий вес бурильной колонны, скомпонованной из ЛБТ, делает возможным осуществление с их применением эффективной проводки скважин средних глубин (до 3500 м), используя при этом буровые установки небольшой грузоподъемности. Это и предопределило массовое внедрение ЛБТ при бурении скважин в Западной Сибири, где разбуривание месторождений производится кустовым способом. При этом, особое значение приобретает повышенная проходимость ЛБТ в стволе наклонно-направленных скважин. Применение ЛБТ позволяет значительно улучшить показатели бурения таких скважин за счет снижения сил сопротивления осевому перемещению бурильной колонны и повышения качества их проводки. Высокая гибкость ЛБТ позволяет увеличить зенитные углы'наклона и обеспечить больший отход ствола от вертикали, что дает возможность увеличить число скважин в одном кусте и, тем самым, снизить количество необходимых кустов и уменьшить затраты на их обустройство. В условиях бездорожья и заболоченности месторождений этого региона особую роль играет обеспечение эффективной транспортировки бурового оборудования, ускорение и удешевление вышкомонтажных работ. Использование ЛБТ позволило применять для проводки скважин глубиной 2200 - 3200 м легкие, транспортабельные буровые установки, что, в'свою очередь, обеспечило значительную экономим времени и материальных средств. Значительна экономия, и при перевозках бурильных труб, особенно при применении часто, используемого в этих районах воздушного транспорта. Такие преиму?, цества ЛБТ привели к тому, что к настоящему времени все буровые

бригады, осуществляющие проводку скважин в этом регионе, полностью перешли на бурение скважин с применением ЛБТ. Работы по выбору оптимальных компоновок бурильной колонны, выполненные в этом регионе, позволили повысить общие технико-экономические показатели проводки скважин.

Для обеспечения качественных инклинометрических замеров при бурении наклонно-направленных скважин в этом регионе успешно использовали ЛБТ с увеличенной толщиной стенки и винтовым оребрени-ем наружной поверхности. Эти же трубы использовали, как элементы специальных виброгасящих и виброуправляемых компоновок, способствующих повышению показателей бурения / 22, 40, 57 /.

Учитывая большой и постоянно растущий объем применения ЛБТ на буровых предприятиях Западной Сибири, особое внимание уделялось вопросам эксплуатации труб. Проведен комплекс исследований, в результате которого получены объективные оценки остаточного ресурса ЛБТ на большинстве разбуриваемых площадей и внедрены технико-технологические мероприятия, которые позволили значительно повысить основные показатели эксплуатации - наработку на комплект труб, суммарный путь трения, проходимый комплектом в процессе эксплуатации и т.д. / 30, 32, 35 /. Это привело к существенному пересмотру нормативов отработки и расхода труб. Так, в ПО "Юганск-нефть", наработка на комплект ЛБТ до первого ремонта замковой резьбы повышена с 34,5 тыс.м до 57 тыс.м / 46 /. В этом же объединении внедрен первый и второй ремонт замковых резьб эксплуатирующегося парка ЛБТ. При этом суммарная проходка на один комплект труб возросла до 90 - 115 тыс.м.

На основе обобщения обширного промыслового материала разработана методика прогнозирования срока службы ЛБТ в зависимости от геолого-технических условий бурения, ипользуя которую можно надежно планировать расход труб / 32, 35, 46 /.

Так, для прогнозной оценки наработки на комплект ЛБТ до его

снятия с эксплуатации в Западно - Сибирском регионе следует пользоваться зависимостью :

У = 461+г, оз х, + б, 24А * 9, гг &

где Л£ - общее число рейсов, Мц - суммарное время механического бурения, - суммарное время СПО.

При бурении скважин зачастую возникают ситуации, когда для ее дальнейшего углубления необходимо выполнить работы по ликвидации возникших осложнений (поглощений промывочной жидкости, обвалов и осыпаний неустойчивой части разреза и т.д.). При проведении этих работ обычнд выполняются забойные заливки цементным раствором или специальными быстросхватывающимися смесями. Их выполнение связано с повышенной опасностью прихвата нижней части бурильной колонны, что вынуждает приподнимать ее раньше времени, технологически необходимого для создания в -стволе скважины условий, оптимальных для ликвидации осложнений.

Разработана и широко внедрена технология применения для этих целей ЛБТ беззамковой конструкции ( ЛБТбзк ). Отсутствие стальных соединительных элементов в ЛБТбзк обеспечивает возможность ликвидации аварий путем разбуривания секции труб, находящихся в зоне прихвата. Как показали промысловые исследования и накопленный в ходе ликвидации подобных аварий опыт, ЛБТбзк легко разбуривается. Режим бурения при этом аналогичен процессу разбуривания цементного камня. Образованный в процессе разбуривания труб металлический шлам, полностью удаляется из призабойной зоны при обычных режимах промывки / 23 /. Комплектами ЛБТбзк длиной по 250-ЗВ0 м оснащен ряд буровых предприятий страны. Их устанавливают в нижней части бурильной колонны при проведении технологических операций, перечисленных выше, что позволило не только избежать ряда тяжелых аварий и бурения второго ствола, но и существенно снизить затраты на борьбу с осложнениями / 54 /.

Применение технологических комплектов ЛБТбзк целесообразно не только при проведении забойных заливок, но и при проходке сильно осложненных зон, когда реальна опасность слоиа труб в каверн ах. В этих случаях длина технологического комплекта выбирается равной длине осложненного участка ствола, причем выше и ниже кровли осложненного интервала обычно также устанавливается одна-две "свечи". ЛБТбзк в ряде районов используются в качестве опорного хвостовика при работе пластоиспытателем, что повышает безопасность и эффективность этих работ.

Накопленный при разработке и внедрении ЛБТбэк опыт привел к созданию специальной конструкции труб, предназначенных для работ при освоении и капитальном ремонте скважин /38, 54 /. Проведение таких работ в эксплуатационных колоннах осложняется малыми заао-рами между внутренней стенкой колонны и наружной поверхностью бурильных труб, затрудняющими обработку "головы" аварийного объекта (при сломах) и кольцевого пространства ( при прихватах или заклинках). Зачастую, при этих работах дополнительно нарушается целостность эксплуатационных колонн. При ремонтно - изоляционных работах нередки случаи целентажа нижней части колонны труб, через котрруи) они проводятся. Кроме того, учитывая ограниченную грузоподъемность передвижных установок для капитального ремонта при проведении ловильных работ с использованием стальных труб, резерв освобождающего усилия, прикладываемого к аварийному объекту, часто явно недостаточен для успешной ликвидации аварий. В таких условиях использование специальных ЛБТбзк весьма эффективно / 32, 54 /. Внедрение ЛЕТ в значительной степени сдерживалось дефицитом выделяемых для их изготовления фондов на алюминий. Для увеличения объемов внедрения и повышения технико-экономической эффективности ЛЕТ проведен цикл исследований, направленный на привлечение для изгОТрвления ЛБТ вторичных ресурсов на базе отходов труб после их окончательного списания с эксплуатации. Эти работы привели к соэ-

данию специального вторичного сплава, и, на его основе, к выпуску ЛБТ, с помощью которых можно успешно бурить скважины средним глубин / 30 /.

Наиболее полно комплекс, разработанных автором на основе описанных в предыдущих разделах работы исследований и технологических рекомендаций, внедрен при бурении уникальной Кольской сверхглубокой скважины СГ-3. Автор принимал непосредственное участие в проектировании и организации эксплуатации бурильных колонн на всех этапах углубления СГ-3. Внедрение разработанных рекомендаций позволило обеспечить эффективную и надежную работу бурильной колонны, во многом способствовало достижению на этой скважине абсолютного мирового рекорда глубины бурения - 12266 м / 52, 62 /.

Анализ и обобщение опыта применения ЛБТ при бурении СГ-3 позволили разработать ряд технологическ их рекомендаций, которые успешно используются при бурении скважин в ряде районов страны.

Изложенное выше позволяет сделать следующие выводы:

1. Разработаны критерии выбора материалов, обеспечивающих наиболее высокие характеристики прочности, долговечности и безотказности бурильных труб, предназначенных для проводки глубоких и сверхглубок их скважин.

2. Установлены основные закономерности изменения эксплуатационных характеристик ЛБТ из ряда алюминиевых сплавов в у словиях воздействия температурно-силового комплекса, свойственного условиям бурения глубоких и сверхглубоких скважин и обоснованы значения расчетных характеристик труб и их соединений.

3. Созданы и широко внедрены методы проектирования и расчета бурильных колонн из ЛБТ, учитывающие влияние температурно-времен-ного комплекса на уровень эксплуатационных характеристик труб и их соединений в процессе эк сплуатации.

4. Разработаны методы прогнозной оценки работоспособности ЛБТ при их эксплуатации в разнообразных геолого-технических у словиях

и методы оценки технико-экономической эффективности их применен ния.

5. Разработан сортамент ЛЕТ, наиболее полно удовлетворяющий геолого-техническим условиям бурения скважин различного назначения всех категорий глубин. Ряд конструкций ЛЕТ не имеет аналогов в пировой практике.

6. На основе анализа условий работы бурильной колонны в различных геолого-технических условиях разработан и внедрен комплекс технологических рекомендаций по эксплуатации ЛБТ, обеспечивающий эффективную и надежную работу бурильных колонн , скомпонованных с их применением.

Основное содержание диссертационной работы, представленной в виде научного доклада, опубликовано в следующих работах:

1. Методика расчета оптимальных крутящих моментов для навинчивания замков на бурильные трубы из легких сплавов. Труды ВНИИБТ, вып. ХП, И., 1964г., с. 62-67 ( соавторы Борэов И.П.,Юдин

. В.Ф.).

2. Подготовка легкосплавных труб к бурению скважин. Труды ВНИИБТ, вып. ХП, П., 1964г., с. ЬВ-71 ( соавторы Кондратьев Э.П., Драбкин B.C.).

3. Бурение скважин с применеием ЛБТ. Труды ВНИИБТ, вып.Хп.П., 1964г. (соавторы Штамбург В.Ф.,Кондратьев Э.П. и др.).

4. Бурильные трубы из легких сплавов. Куйбышевское книжное издательство, 1964г. (соавторы Кузнецов Г.И., Штамбург В.Ф.).

5. Определение места прихвата инструмента при бурении с применением легкосплавные труб. В книге " Бурение ", труды КНИИ НП, вып.28, г.Куйбышев, 1965г., с.106-108.

6. Определение угла закручивания и критической длины бурильной колонны при бурении скважин с применением ЛБТ. В книге "Бурение", труды КНИИ НП, вып.28, г.Куйбышев, 1965г., с.78-62.

7. О выборе оптимального диаметра бурильных труб. Нефтяное

хозяйство, П., 1965г., с.29-33 ( соавтор Асланов С.А.).

Э. Стенд для сборки легкосплавных труб с бурильными замками. Иашины и нефтяное оборудование, FHTC ВНИИОЭНГ, П., N 7, 1965г. ( соавторы Кузнецов Г.И., Драбкин B.C.).

9. Стенд для свинчивания резьбовых соединений труб. A.c. N 170427 БИ, 1965г., N 8, с.,140 ( соавторы Драбкин B.C., Кузнецов Г.И. и др. ).

10. Об оценке трудоемкости спуско - подъемных операций в бурении. В книге "Бурение", труды ВНИИ НП, вып.34, Куйбышев,1966г., C.79-B3 ( соавтор Драбкин B.C.).

11. Исследование продолжительности спуско-подъемных операций с бурильными трубами из легких сплавов при проводке скважин на отложение йевона в тресте " ПервомайнеФть " . " Бурение ", РНТС ВНИИОЭНГ, П., 1967г., N 10, с. 3-5 ( соавторы Кузнецов Г.И., Уланов В. А. и др. ) .

12. Энергоемкость спуско-подьемных операций при применении бурильных труб из легких сплавов. В книге " Бурение ", труды КНИИ НП. вып. 41, Куйбышев, 1969г., с.35-43.

13. Результаты испытаний на выносливость легкосплавных труб. В книге "Нефтепромысловые трубы", труды ВНИИТнефть, вып.2, г.Куйбышев, 1972 г., С.24-2В ( соавторы Лачинян Л.А., Веселое В.Ф.).

14. Бурильная труба из легкого сплава.A.c.N 247760 БИ,1969г., N 22, с.14В ( соавторы Асланов С.А., Данелянц С.И. и др.).

15. Анализ работы ЛЕТ при роторном способе бурения."Бурение", РНТС ВНИИОЭИГ, 1970г., N 5, с.9-11 ( соавтор Заикин П.А.).

16. Статистическая оценка механических свойств легкосплавных бурильных труб. В книге " Нефтепромысловые трубы ", труды ВНИИТнефть, вып. 2, Куйбышев, 1972г., с. 57-65 ( соавторы Снареа А.И., Зулина А.И.).

ч

17. Исследование закономерностей износа ЛБТ при турбинном бурении. В книге "Нефтепромысловые трубы", труды ВНИИТнефть, вып.4,

Куйбышев, 1974г., с.53-ЬИ (соавторы Снарев А.И., Штамбург 8.Ф. и др.) .

18. Применение ЛЕТ при ловильных работах. " Бурение ", PIITC ВНИИОЭНГ, П., 1974г., N 6 ( соавтор Снарев А.И.).

19. Стендовае испытания натурных образцов ЛЕТ безэамковой конструкции на знакопеременный изгиб. В книге "Нефтепромысловое дело", труды ГипрвостокнеФть, Куйбышев, вып. 22, 1974г., с. 214-219 ( соавторы Баркан B.C., Данелянц С.И.).

20. Опыт применения ЛБТ с протекторны» утолщенней при проводке скважин роторным способом в объединении "Куйбышевнефть". " Бурение РНТС ВНИИОЭНГ, И., 1975г., N 2, С.1И-12 ( соавторы Снарев А.И., Штамбург В.Ф. и. др.).

21. Исследование влияния удельного контактного давления на работоспособность трубных резьбовых соединений ЛБТ при знакопеременном изгибе. Б книге " Нефтепромысловые трубы ", вып. 7, ВНИИТ-нефть, Куйбышев, 1975г., с.22-28 ( соавтор Баркан B.C.).

22. Опыт применения толстостенных труб из алюминиевых сплавов при бурении наклонных скважин. "Бурение", РНТС ВНИИОЭНГ,И.,1?7Эг, N 10, с.8-10 ( соавтор Данелянц C.R.).

23. Опыт применения технологичиских комплектов легкосплавных бурильных труб в объединении " Куйбышевнефть ". " Бурение РНТС ВНИИОЭНГ, п., 1976г., N 6, C.15-1S (соавторы Данелянц С.П., Драб-

кин B.C.).

24. Исследование статистического распределения механических свойств ЛБТ и установление расчетных показателей. В книге "Нефтепромысловые трубы", труды ВНИИТнефть, К., вып. В, 1977г. (соавтор Снарев А.И.).

25. К оценке усталостной прочности ЛБТ. " Пашины и нефтяное оборудование", РНТС ВНИИОЭНГ, П., 1977г., с.13-15 ( соавторы Баркан B.C., Утешев P.A.).

26. Влияние одностороннего износа ЛБТ на их несушу» способ-

ность. "Машины и нефтяное оборудование", РПТС ВНИИОЭНГ,И.,1978г., N 8, с.15-17 ( соавторы Снарев А.И., Данелянц С.М.).

27. Выбор компоновок бурильной колонны для сверхглубокого бурения. В книге "Нефтепромысловые трубы",труды ВНИИТнеФть, вып.10, Куйбышев, 197Вг., с.32-37 ( соавторы Данелянц С.И.,Неймарк A.C.).

20. Бурильная труба из легкого сплава с протекторныгс утолщением. A.c. N 651112 БИ 1779г., N 9, с. 147 (соавторы Снарев Л.И., Ялымов В.И. и др.).

29. Длительная прочность ЛБТ в условиях повышенных температур их эксплуатации. "Пашины и нефтяное оборудование", РНТС ВПИМОЭИГ, М.,1990г., с.10-12 ( соавторы Головин А.А.,Воронков Г.А. и др.).

30. Бурильные трубы из сплава Д16Т на основе вторичного алюминия. В книге " Вопросы эксплуатации нефтепромысловых труб ", Гипровостокнефть, Куйбышев, 1900г., с. 27-31 ( соавторы Данелянц С.П., Гольдбухт Г.Е. и др.).

31. Оценка эксплуатационных характеристик бурильных труб сборной конструкции сплава Д16Т. В книге " Вопросы эксплуатации нефтепромысловых труб ", Гипровостокнефть, Куйбышев, 1980г.,с. 32-37 ( соавторы Баркан B.C., Снарев А.И. и др.).

32. Бурильные трубы из алюминиевых сплавов. " Неяра ",11. , 1980г., с.239 ( соавторы Штамбург В.Ф.,Данелянц С.И.,Шеина A.A.).

33. Бурильная труба с протектором. A.c. N 734384 БИ, 1780г., N 18, с,194 ( соавторы Данелянц С.М., Абиян Х.Л. и др.).

34. Сопротивление резьбовых соединений ЛБТ усталостным разрушениям при повышенной температуре. "Пашины и нефтяное оборудование ", РНТС ВНИИОЭНГ, П., 19В1г., N 2, с. 20-22 ( соавтор Бухарев Н.А.).

35. Анализ отработки комплектов ЛБТ в турбинном бурении. "Машины и нефтяное оборудование ", РНТС ВНИИОЭНГ, П., 1991г., N В, с.5-7 ( соавторы Снарев А.И. Сабирэянов и др.).

36. Выбор расчетных критериев для бурильных колонн с примене-

ниеп ЛБТ с учетом повышенных температур эксплуатации. " Машины и нефтяное оборудование ", РНТС ВНИИОЭИГ, П., 1981г., N 3, с.7-9 [ соавтор Данелянц И.С.).

37. Пеханичесхие свойства бурильных труб из сплавд Л16Т при повышенных температурах. "Технология легких сплавов", М., 1981г., N9, ( соавторы Каган Л.С., Кокауров В.И.).

38. Эксплуатационные характеристики ЛБТ для капитального ремонта скважин. " Иашины и нефтяное оборудование ", PIITC ОПИПОЭИГ, П., N 12, с.1-2 ( соавторы Григорьев В.М., Зарецкий Б.Я.).

39. Исследование длительной прочности сплава Д16Т применительно к бурильным трубам. В книге " Расчет бурильных труб и их соединений", труды ВНИИТнеФть, вып. 12, Куйбышев, 1901г., с.32-37 ( соавтор Данелянц И.О.).

40. Виброуправляющие компоновки низа бурильной колонны из ЛБТ с увеличенной толщиной стенки. " Пашины и нефтяное оборудование", РНТС ВНИИОЭИГ, П., 1982г., N 5, с. 14-16 ( соавторы Копылов B.C., Герман О.И.).

41. Выбор перспективных материалов для бурения труб при сверхглубоком бурении. " Пашины и нефтяное оборудование РНТС ВНИИОЭИГ, П., 1982г., N 5, с.8-9 ( соавтор Неймарк A.C.).

42. Расчет бурильных колонн для сверхглубоких скважин с применением ЭВИ. В книге " Повышение работоспособности бурильным обсадных и насосно-компрессорных труб ", труды ВНИИТнеФть, вып. 13, Куйбышев, 1982г., с.3-12 ( соавтор Неймарк A.C.).

43. Способ эксплуатации бурильных труб из алюминиевых сплавов. A.c. N 905418 БИ, 1982г., N 6, с.147 (соавторы Неймарк A.C., Данелянц И.С. и др.).

44. Выносливость соединений ЛБТ при повышенных температурах и прогноз остаточной работоспособности труб с усталостными трещинами. " Пашины и нефтяное оборудование", РНТС ВНИИОЭИГ, П., 1983г., N 2, с.8-9 ( соавтор Бухарев H.A.).

45. Расчет ресурса долговечности резьбовых соединений бурильных труб при их эксплуатации в нестационарных условиях. "Пашины и нефтяное оборудование", РНТС ВНИИОЭНГ, П., 19ВЗг., N3, с.4-5 (соавтор Бухарев H.A.).

46. Ресурс бурильных труб из алюминиевых сплавов при бурении в условиях Западной Сибири. В книге " Увеличение ресурса нарезных труб нефтяного сортамента", труды ВНИИТнеФть, К., 1983г., с.61-67 ( соавторы Сабирэянов С.А., Кондратьев Э.П.).

47. Исследование резервов выносливости соединений бурильных труб из титановых сплавов. "Машины и нефтяное оборудование ",РНТС ВНИИОЭНГ, П.,1983г., N13 (соавторы Мазурова Л.Д., Штамбург В.Ф.).

40. Влияние повышенных температур на механические свойства алюминиевых сплавов. Тезисы докладов X Всесоюзной конференции по Физике прочности и пластичности металлов и сплавов. Куйбышев, 1983г. ( соавторы Каган Л.С., Данелянц И.О.).

49. Выбор компоновок бурильных колонн в зависимости от геолого-технических условий бурения. "Нефтяное хозяйство", П., 19В4г., N 4, с.18-22 ( соавтор Неймарк A.C.).

50. Влияние длительных выдержек при высоких температурах на свойства труб сплава АК4-1Т1. "Металловедение и термическая обработка металлов ", П., 1984г., N 7 ( соавторы Каган Л.С., Данелянц П.С. и др.).

51. Способ ликвидации аварий с бурильной колонной из алюминиевых сплавов в скважине. A.c. N 1110892 БИ 19В4г., N32, с.93 (соавторы Данелянц С.П., Сыроваткин Л.В.).

52. Высокопрочные бурильные трубы. В книге " Кольская сверхглубокая. Исследование строения континентальной коры с помощью бурения кольской сверхглубокой скважины ", П., Недра, 1984г., с. 438-442 ( соавторы Ворожбитов П.И., Утешев P.A.).

53. Сравнительная оценка резерва грузоподъемности при бурении скважин с применением стальных и легкосплавных бурильных труб.

" Нефтяное хозяйство ", М., 1985г., N 1 ( соавтор Неймарк A.C.).

54. Опыт применения ЛЕТ беззамковой конструкции для капитального ремонта скважин в НГДУ " Жигулевскнефть ". "Нефтепромысловое дело и транспорт нефти НТИ ВНИИОЭНГ, М., 1985г., N 6, с. 43-45 ( соавторы Григорьев В.М., Бирюков В.Д. и др.).

55. Автоматизация проектирования бурильных колонн."Нефтегазовая геология, геофизика и бурение ", М., вып. 6, с.45-47 (соавторы Неймарк A.C., Стукалова Н.В.).

56. Проектирование и эксплуатация бурильных колонн для глубоких сквахин. М., Недра, 1985г., с.236 ( соавтор Неймарк A.C.).

57. Применение алюминиевых бурильных труб с увеличенной толщиной стенки и винтовым оребрением наружной поверхности в ПО"Ман-гышлакнефть". В книге "Совершенствование трубного хозяйства предприятий Миннефтепрома ", тр. ВНИИТнефть, К., 1985г., с.3-6 (соавторы Костяков В.М., Маренкова Л.Г.).

58. Способ эксплуатации бурильных труб из алюминиевых сплавов. A.c. N 1166538 БИ 1985г., N25, с.254 (соавторы Бухарев H.A., Губерман Д.М., Каган Л.С. и др.).

59. Оценка прочностного ресурса легкосплавных бурильных труб при эксплуатации в зоне повышенных температур. " Нефтяное хозяйство ", М., 1986г., с.19-20.

60. Несущая способность ЛБТ при эксплуатации ^условиях повышенных температур. Экспресс-информация, ВНИИОЭНГ, серия " Бурение", М., 1986г., N 9, с.1-5 ( соавтор Данелянц М.С.).

61. Упрочнение бурильных труб из алюминиевых сплавов в процессе эксплуатации. Металловедение и термическая обработка металлов, М., 1987г., N 2, с. 39-42 ( соавторы Данелянц М.С. , Кичаев Е.К., Неймарк A.C.).

62. Проектирование и эксплуатация бурильных колонн при проводке сверхглубоких сквахин. Тезисы докладов Международного семинара "Сверхглубокое континентальное бурение и глубинные геофйзичес-

кие исследования ", Ярославль, 1988г., с.112-115 ( соавторы Данелянц М.С., Писарницкий А.Д. и др.).

63. Способ эксплуатации алюминиевых бурильных труб. A.c. N 1364690 БИ, 1988г., N 1, с.91 (соавторы Горбатенко B.C., Данелянц М.С.).

64. Обоснование прочностных параметров материалов ЛБТ для глубоких скважин. " Нефтяное хозяйство", М., 1989г., N 1, с.25-28 ( соавторы Данелянц М.С., Неймарк A.C.).

65. Особенности закрепления наружных резьбообразующих инструментов на легкосплавных трубах. Тр. Всесоюзной школы по техническим методам и средствам изучения океанов. Геленджик, 1989г. ( соавторы Писарницкий A.A., Данелянц М.С.).

66. Поперечная пластичность ЛБТ для глубокого бурения. В НТИС " Научно-производственные достижения в нефтяной промышленности в новых условиях хозяйствования ", ВНИИОЭНГ, М., 1989г., вып. 3, с. 19-20 ( соавторы Писарницкий А.Д., Данелянц М.С. и др.).

67. Нефтяные трубы из легких сплавов. М., Недра, 1990г.,с.221 ( соавторы Штамбург В.Ф., Данелянц С.М.).