автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.01, диссертация на тему:Устройства для возбуждения виброакустических колебаний в металлических конструкциях нефтяных скважин

На правах рукописи

ОСИПКИН Сергей Владимирович

УСТРОЙСТВА ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ В МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЯХ НЕФТЯНЫХ

СКВАЖИН

Специальность 05.09.01 - Электромеханика и электрические аппараты

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2006

Работа выполнена в Московском энергетическом институте (техническом университете) на кафедре «Электрические и электронные аппараты»

Научный руководитель:

доктор технических наук,

профессор Курбатов Павел Александрович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Беспалов Виктор Яковлевич

кандидат технических наук, Кирюхин Владимир Петрович

Ведущая организация: ФГУП «Акустический институт имени академика

Защита состоится " 24 " ноября. 2006 г. в ауд. Е-205 в 15 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.157,15 при Московском энергетическом институте(техническом университете) по адресу: 111250, г. Москва, ул. Красноказарменная, д.13.

Отзывы, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 111250, г. Москва, ул. Красноказарменная, д. 14, Ученый Совет МЭИ (ТУ)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МЭИ (ТУ)

Автореферат разослан « 23 » октября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Н.Н. Андреева» (г. Москва)

к.т.н., доцент

Соколова Е.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Добыча нефти в скважинах сопровождается рядом технологических и эксплуатационных проблем, которые повышают себестоимость извлекаемого из недр сырья.

Необходимо поддержание или улучшение фильтрационных свойств продуктивных пластов, снижение отложений в глубинном или подземном оборудовании скважины, предупреждение образования водонефтяных эмульсий и др.

Нефтегазовая отрасль динамично развивается в направлении более полного извлечения углеводородов. Появляются и внедряются технологии, использующие специальные электрические аппараты и оборудование. Применяемые для интенсификации добычи нефти методы теплового и химического воздействия, закачка пара, газа, полимеров и других вытесняющих агентов по-разному способствуют повышению извлечения запасов. Однако общий недостаток этих методов в том, что их применение приводит к необратимым эффектам и нарушениям экологического равновесия. Поэтому актуальна разработка других щадящих способов интенсификации добычи нефти, основанных на воздействии различными физическими полями. Так в последние годы изыскиваются, предлагаются и внедряются различные методы вибрационного воздействия. Одно из существенных преимуществ этого метода - экологическая чистота, что становится все более актуальным по мере выработки продуктивных пластов и ужесточение экологических требований к разработке недр. Таким образом, создание комплексов новых технологий, оптимально адаптированных к спектру возникающих различных технических и эксплутационных проблем, приобретает важное значение.

В работе предлагается безреагентная экологически чистая технология непрерывного стимулирования скважинной добычи нефти на основе упруго-магнитодинамического воздействия на молекулярные связи углеводородных сред.

Целью диссертационной работы является теоретическое и экспериментальное обоснование моделей процессов и создание устройств для эффективного возбуждения виброакустических колебаний в элементах конструкции нефтяных скважин без остановки добычи сырья и без привлечения специальной техники. ' < '

Задачи исследования:

1. Анализ известных способов и устройств возбуждения виброакустических полей в продуктивных пластах и элементах оборудования скважин.

2. Обоснование применения электромеханических и магнитомеханических преобразователей для виброакустической обработки скважин без остановки добычи нефти.

3. Разработка и обоснование математических моделей для анализа процессов возбуждения и распространения виброакустических колебаний в элементах конструкции скважин.

4. Разработка математических моделей для проектирования электромеханических и магнитомеханических виброакустических преобразователей.

5. Проведение цикла оптимизационных расчетов, исследований параметров и динамических характеристик конкретных конструкций предлагаемых устройств.

6. Экспериментальные исследования виброакустических преобразователей для подтверждения их технических характеристик.

Методы решения поставленных задач. В работе использованы численные методы анализа стационарных и нестационарных электромагнитных полей, основанные на пространственных интегральных уравнениях для источников поля. Значительная часть результатов получена с использованием этих, алгоритмов, программно реализованных в комплексе JUMP, разработанном в Московском энергетическом институте.

Для анализа процессов возбуждения и распространения виброакустических колебаний применены методы макро-моделирования и средства системы сквозного проектирования OrCad 9.2.

Экспериментальные исследования на скважинах, выполнены при помощи компьютерной системы сбора и обработки электрических и механических параметров.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработаны новые математические модели для проектирования электромеханических и магнитомеханических виброакустических преобразователей без макетных исследований. Данные модели позволяют проводить анализ не только рабочих характеристик преобразователя, но и процессов возбуждения и распространения колебаний в элементах конструкции скважины. При расчете динамических тяговых характеристик магнитомеханических преобразователей учитывается влияние вихревых токов.

2, Впервые получены, теоретически и экспериментально подтверждены характеристики виброакустических процессов в скважинном оборудовании при различных способах возбуждения колебаний.

Практическая значимость:

1. В результате исследований обоснована новая технология возбуждения виброакустических колебаний в подземном оборудовании нефтяных скважин, разработаны технические требования к устройствам возбуждения колебаний.

2. Экспериментальные партии новых образцов виброакустического оборудования для ремонтно-профилактических работ на скважинах, внедряются на нефтяных месторождениях Татарии, Удмуртии и КНР.

Личный вклад автора. Разработка методики моделирования магнитоэлектрических вибрационных устройств (МЭВУ), проведение расчетных и экспериментальных исследований, анализ результатов испытаний, уточнение параметров математических моделей. Участие в проектировании и конструировании новых магнитомеханических виброакустических излучателей для промышленного использования на скважинах.

Апробация работы. Научные результаты и положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах:

XIV Международная конференция по постоянным магнитам, 22-26 сентября 2003 г» - Суздаль, 2003 г.;

XV Международная конференция по постоянным магнитам. 19-23 сентября 2005 г. - Суздаль, 2005 г.;

Пять международных научно-технических конференций студентов и аспирантов. «Радиоэлектроника электротехника и энергетика» г. Москва: МКРЭЭ- 2003, МКРЭЭ- 2004, МКРЭЭ- 2005, МКРЭЭ- 2006.

Работа была отмечена грантом НИР конкурса 2004 года для поддержки научно-исследовательской работы аспирантов государственных образовательных учреждений высшего профессионального образования, находящихся в ведении Федерального агентства по образованию (грант № А04-3.14-293),

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 8 печатных работ: из них 1 статья, 7 полных тезисов докладов в сборниках трудов международных научных конференций.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка использованной литературы из 102 наименований. Основная часть работы изложена на 139 страницах машинописного текста, содержит 83 рисунка и 7 таблиц. Приложения изложены на 12 страницах машинописного текста.

Основные положения выносимые на защиту:

1. Методика оценок основных параметров магнитоэлектрических виброакустических устройств при их проектировании.

2. Математические модели и методика определения параметров моделей при проектировании магнитоэлектрических и магнитомеханических виброакустических устройств.

3. Математические модели и методики анализа процессов возбуждения виброакустических колебаний в оборудовании скважин.

4. Результаты теоретических и экспериментальных исследований использованных при создании промышленных образцов виброакустического оборудования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность, изложены цели и задачи диссертационной работы, методы исследования поставленных задач. Описаны состав и структура работы, показана научная новизна и практическая ценность работы, сформулированы выносимые на защиту положения.

Первая глава содержит постановку задачи, анализ литературных источников и патентной информации, охватывающий современные типы оборудования и технологии, применяемые при эксплуатации нефтяных месторождений. Приводится обзор наиболее перспективных в настоящее время методов воздей-

ствия на нефтяную залежь посредством физических полей, не приводящих к необратимым эффектам и нарушениям экологического равновесия. Анализ литературных источников показал актуальность развития работ по совершенствованию технологий и созданию эффективного оборудования для виброакустического воздействия на элементы конструкции скважины и продуктивного пласта с целью очистки аруб и насосов от отложений и интенсификации притока нефти. Довольно широко распространено применение для создания виброакустических колебаний в стволе скважины излучателей магнитострикционного и пьезоэлектрического типа, принципиальное отличие которых, составляет только более развитые поверхности отражателей и волноводов. Приводятся примеры конкретных устройств и анализируется возможность их использования в низкочастотных виброакустических излучающих системах. Сделан вывод о перспективности применения МЭВУ для решения поставленных в работе практических задач, так как существующее виброакустическое оборудование требует для своего применения специальной дорогостоящей техники и остановки добычи нефти, и поэтому, сопровождается значительными затратами.

Во второй главе для возбуждения виброакустических колебаний предложено использовать внешний электромеханический преобразователь. Устройство преобразует электрическую энергию в виброакустическую, его можно легко монтировать на стандартном устьевом скважинном оборудовании. Передача энергии осуществляется по колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) или колонне насосных штанг (КНШ). Одновременно предусмотрены условия, позволяющие проводить демонтаж устройства после проведения виброакустической обработки скважины. Указанные обстоятельства накладывают серьезные ограничения по массогабаритным показателям и порядку установки преобразователя.

Для практической реализации требуемых параметров колебаний наиболее подходящей представляется конструкция, использующая магнитоэлектрический принцип преобразования энергии, позволяющая создать большие амплитуды колебаний подвижной части при плавных тяговых характеристиках.

Рассматриваемый тип электромеханических преобразователей энергии основан на силовом взаимодейтвии переменного магнитного потока, создаваемого электромагнитом, с магнитным полем постоянных магнитов. Создание конкурентно способных конструкций магнитоэлектрических приводов стало возможно после появления постоянных магнитов с большой коэрцитивной силой и энергией, что обеспечивает высокое значение коэффициента электромеханической связи и как следствие высокий КПД.

Рабочая частота МЭВУ (см. рис. 1в) определяется соотношением колеблющихся масс, жесткости упругих элементов (пружин) и индуктивности электромагнита. МЭВУ могут иметь линейные размеры существенно меньшие, чем длина волны возбуждаемых акустических колебаний, поскольку их резонансные свойства не связаны напрямую с волновыми размерами преобразователя.

Подробно изложена предлагаемая методика математического моделирования магнитных систем МЭВУ, использующая численный анализ электромаг-

нитных полей для определения параметров макромодели электрических и механических подсистем. В предлагаемой методике анализа электромеханической системы МЭВУ в соответствии со схемой преобразования энергии макромодели применяются только для электрической и механической подсистем. Электромагнитная подсистема представляется микромоделью с пространственно-временными распределенными параметрами на основе результатов численного анализа электромагнитных полей (см. рис. 1а).

Разработаны и обоснованы математические модели для анализа процессов возбуждения и распространения виброакустических колебаний в элементах конструкции скважин. По предлагаемой методике проведен полный цикл расчетов переходных и установившихся режимов магнитоэлектрического вибрационного привода. Рассчитаны тяговые характеристики устройства (см. рис. 16). Применение конкретной модели при анализе магнитоэлектрического устройства определяется из условий поставленной задачи, так как при возрастании сложности модели, увеличивается объем необходимых вычислений. Выбор параметров начального приближения конструкции вибрационного устройства при оптимизационном проектировании и анализ частотных характеристик целесообразно производить с помощью упрощенного оценочного расчета по линейной модели, принимая следующие допущения:

- постоянство относительной магнитной проницаемости сердечника и магни-топровода, так как материал магнитопровода электромагнита ненасыщен;

- неизменность намагниченности постоянных магнитов, так как предполагается использование редкоземельных постоянных магнитов с высокой коэрцитивной силой и незначительным изменением намагниченности в рабочем диапазоне изменения магнитной индукции;

- отсутствие вихревых токов в проводящих элементах конструкции и магнитного гистерезиса, так как магнитопровод электромагнита изготавливается из специальных неэлектропроводных материалов. Постоянные магниты также имеют небольшую электропроводность и относительную магнитную проницаемость близкую к единице.

Такие допущения позволяют использовать принцип наложения для определения параметров моделей.

Рис. 1, а- магнитная система МЭВУ в формате программы JUMP; б- тяговые характеристики: 1- электромагнитная сила, 2- суммарная сила, 3- сила постоянных магнитов; в- общий вид МЭВУ в сборе

Рассчитаны рабочие характеристики с учетом особенностей реальной конструкции низкочастотного МЭВУ и реальной нагрузки в виде многокилометрового подземного оборудования нефтяной скважины.

Каждая скважина имеет свои специфические параметры, по этой причине разработана универсальная модель, которая не сопровождается трудоемкими изменениями при проведении расчетов для различных скважин.

В работе принимается, что передача энергии происходит в основном за счет продольных упругих колебаний, возникающих в подземных металлоконструкциях. Процесс передачи энергии при воздействии преобразователя, как на НКТ, так и на КНШ носит волновой характер.

Для проведения моделирования в системе сквозного проектирования OrCAD 9.2 участки насосно-компрессорных труб и штанг представлялись в виде длинных линий с потерями.

На первом этапе (рис. 2) моделирование выполнено для случая, когда реальная нагрузка преобразователя представлена эквивалентной активной нагрузкой равной 32000 кг/с (волновое сопротивление бесконечно длинного стального стержня 032 мм ). В этом случае появляется возможность проанализировать рабочие характеристики самого преобразователя и скорректировать параметры, описывающей его математической модели.

PARAMETERS:

1980

PARAMETERS.

Znagr

Ml M2

Ky

в

за

PARAMETERS.

RO U) t№

1 62e-e 1047

PARAMETERS:__

Ce3* 5 OS' CIO 0-091

Znagr 32000

Рис. 2. Математическая модель виброакустического преобразователя в формате программы ОгСас! 9,2

На рис. 3 представлена АЧХ тока в эквивалентной электрической подсистеме, построенная на основе расчетов в частотной области при амплитуде питающего напряжения 220В. Также рассчитан КПД системы в диапазоне изменения частоты 25 -70 Гц.

»Nt |«мх них ««» %тж S»HI

• 11И( t <2*«gr>*lt<zn4gr ;3))/<U(ll«*->*| <l»*c«e<*T*N< tNef f (L) )/»< t(LJ})) >

Рис. 3. АЧХ: 1-тока в электрической подсистеме, А; 2- КПД

Исследования статической устойчивости МЭВУ показали высокую стабильность работы в широком диапазоне нагрузок (рис. 4) .

Проведенный анализ рабочих характеристик МЭВУ и исследования статической устойчивости (рис. 4) позволяет сделать заключение об устойчивой работе устройства в широком диапазоне нагрузок.

10000

20000

30000

<0000

50000

60000 Р?мех, кг/с

Рис. 4. Статическая устойчивость МЭВУ: 1- активная потребляемая мощность, Вт; 2 -колебательная скорость в нагрузке, м/с

Одной из важнейших характеристик устройства является возможность сохранять или восстанавливать работоспособность при резком изменении параметров системы. Возможность долговременной работы магнитоэлектрического вибрационного устройства в номинальном режиме подтверждается графиками потребляемой электрической мощности и скорости перемещения подвижной части при различных изменениях механической нагрузки. Проведение подобных исследований необходимо для определения реакции преобразователя на изменение параметров внешней нагрузки. Изменение параметров может возникать, как в штатном порядке, так и во время аварийных режимов.

•.и

».г*

• .В!

в.«к

1(1)

Т1и*

».71

«.»I 1.03

Рис. 5. Наброс нагрузки к мех - (100-30000) кг/с: 1- перемещение, мм; 2- колебательная скорость в нагрузке, мм/с; 3- потребляемый ток, А

в l(H2>

___i___j___■___j.- -1-Ч--Н-1--- (-H--H--..+.4.-4-4.. —!**•(")—I" —("4"i—i" -l-f. 3

г.Цу.У. ■¿W V

- -4- - -i—!-- ■•*¡—!—¡"4" ..+--J—i-i- --¡..ч-ч-ч-- ..t-t-i.-j.., ..^.i.-i—,... ...J..4.-4..)..

-Ч-Ч— .-4-4-4-t--

b 0.1s ».2i ».Si «.4s t.Sf 0.4 s a.7s *.*s «.9s 1.1s

> ICR)

Tine

Рис. 6. Мгновенное уменьшение нагрузки Rmex =(30000-1000) кг/с: 1- перемещение, мм; 2 - колебательная скорость в нагрузке, мм/с;

3 - потребляемый ток, А

На рис. 5 и рис. 6 представлены динамические характеристики устойчивости при резком уменьшении и увеличении механической нагрузки во время работы устройства. Как видно из графиков переходные процессы в этих случаях не приводят к возникновению больших ударных токов.

Разработанная методика проиллюстрирована примером анализа характеристик МЭВУ в переходных и установившихся режимах при различных способах возбуждения колебаний.

Полученные результаты позволили определить конструктивные решения для создания виброакустического оборудования без макетных исследований, а также обосновать технологию его применения.

В третьей главе представлены результаты, полученные при экспериментальных исследованиях на месторождениях Татарстана (НГДУ «РИТЭК Чел-ныНефть»), подтверждающие достоверность методики, которая была использована при математическом моделировании. На рис. 7 показан способ крепления преобразователя при проведении виброакустического воздействия на КНШ.

Измерение электрических и механических параметров проводилось при помощи компьютерной системы (рис. 8) с аппаратно-программными средствами фирмы National Instruments (США). Обработка полученных сигналов для анализа временных сигналов, амплитудно-частотных, фазо-частотных характеристик осуществлялась при помощи специально разработанного программного обеспечения совместимого с этим оборудованием.

Представлены результаты исследований, полученные на двух характерных скважинах, виброакустическое воздействие на одной из которых осуществлялось на КНШ, а второй на НКТ.

Рис. 7. Крепление преобразователя на полированном штоке: 1- устье скважины, 2- траверса, 3- устройство механической развязки (пружина), 4- зажим, 5- полированный шток, 6-консоль, 7- угловая вставка (косынка), 8-

Рис. 8. Блок схема всей установки, включая контрольно-измерительную

аппаратуру:

1- сетевой кабель, 2- кабель нагрузки (50 м), 3- герметизированный разъем.

После сопоставления результатов, полученных при моделировании и результатов полученных в процессе эксперимента, сделаны следующие выводы:

1) Наблюдается соответствие по характеру графиков (АЧХ и ФЧХ), полученных в ходе измерений и рассчитанных при моделировании, как по взаимному расположению резонансных частот, так и по уровню измеряемых величин (скорости или ускорения в нагрузке);

2) Применение акселерометров при виброакустическом воздействии на скважины и разработанной компьютерной системы измерений позволяет настро-

иться на оптимальный с точки зрения передачи максимальной мощности режим работы. При этом с достаточной точностью можно оценить потребляемую и полезную мощность, выделяемую в КНШ или НКТ.

3) Энергетически более выгодно осуществлять виброакустическое воздействие на НКТ, так как при воздействии на полированный шток присутствуют значительные изгибные колебания, затрудняющие передачу энергии в забой.

4) При анализе полученных характеристик можно сделать вывод о наличии прямой и обратной волны. Это свидетельствует о том, что амплитуды колебаний вводимых с устья скважины, достаточны для возбуждения всей механической конструкции.

На рис. 9(а-в) представлены АЧХ ускорения, колебательной скорости в нагрузке и скорости перемещения подвижной части относительно корпуса (режим источника напряжения и=200 В), полученные экспериментально при воздействии на НКТ.

На рис. 9(г-е) представлены АЧХ ускорения, колебательной скорости в нагрузке и скорости перемещения подвижной части относительно корпуса (режим источника напряжения и=200 В), получены при моделировании.

Рис. 9. АЧХ, режим источника напряжения и=200 В: а- ускорение в нагрузке (эксперимент, м/с2); б- колебательная скорость в нагрузке (эксперимент, м/с2); в- колебательная скорость подвижной части(эксперимент, м/с2); г- ускорение в нагрузке (моделирование, м/с2); д- колебательная скорость в нагрузке (моделирование, мм/с2); е- колебательная скорость подвижной части (моделирование, м/с2).

В четвертой главе для реализации промышленного внедрения виброаку-стйческих методов для интенсификации добычи нефти предлагается оборудование нового типа, которое отвечает современным техническим требованиям: обладает большим рабочим ресурсом, не нуждаться в обслуживании высококвалифицированного персонала, не создает трудностей при монтажных работах. Оно использует возвратно-поступательное движение стандартного скважинно-го оборудования для генерации упругих колебаний. В данной главе приводятся результаты оптимизационного проектирования автономных магнитомеханиче-ских виброакустических устройств двух типов:

- устьевого (АУВУ);

- погружного (АПВУ).

АУВУ реализует виброакустическое воздействие непосредственно с дневной поверхности (см. рис. 10а), АПВУ- на глубине, в стволе скважины.

Принцип действия основан на преобразовании энергии привода скважин-ного насоса в виброакустическую энергию. В основе работы этих устройств лежит силовое взаимодействие закрепленных на движущихся частях скважин-ного оборудования постоянных магнитов с ответной неподвижной ферромагнитной частью.

В конструкции АУВУ предполагается, что неподвижная часть устройства закрепляется на крышке скважинной устьевой системы, а подвижная на полированном штоке, определенным образом обеспечивая соосность (см. рис. 106). При работе штангового глубинного насоса, во время прохождения подвижной части через неподвижную возникают силы, которые генерируют виброакустические колебания в наземном и подземном оборудовании скважины. Частота колебаний зависит от скорости движения полированного штока и находится в пределах 10-70 Гц

Выполнено оптимизационное проектирование автономного устьевого виброакустического устройства, рассчитаны тяговые характеристики (см, рис, 10в). Проведено математическое моделирование процессов передачи энергии в пласт.

неподвижная часть

устьевой системы

герметизации; 2-полированный шток; За- подвижная часть

АУВУ; 36- неподвижная часть

АУВУ; 4- траверса; 5 - упорные пластины

пружины; 6-зажим;

а)

б)

глое+со

•глоЕ+оэ

перемещение ,м

в)

Рис. 10. а- общий вид АУВУ в сборе; б- крепление АУВУ на устье скважины; в- тяговая характеристика

Автономное погружное виброакустическое устройство устанавливается на определенной глубине в стволе скважины, что влечет за собой тяжелые условия эксплуатации и накладывает жесткие габаритные ограничения.

Предполагается проводить монтаж АПВУ на эксплуатируемых скважинах в период ремонта в виде врезки в НКТ и КНШ сопрягаемыми стандартными соединениями. Генерация упругих волн осуществляется при движении КНШ с установленной на ней системой постоянных магнитов относительно специальной ферромагнитной вставки установленной в НКТ.

Основные преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известными аналогами:

- Отсутствие электропитания;

- Не требует обслуживания при эксплуатации;

- Более энергетически выгодные условия генерации упругих волн и передачи виброакустической энергии в пласт по сравнению с погружными скважинными излучателями и устьевым виброакустическим оборудованием;

- Полная сопрягаемость со стандартным подземным оборудованием скважины;

- Большой ресурс работы.

АПВУ состоит из подвижной части в виде специальной штанга с закрепленными на ней постоянными магнитами и ответной неподвижной части в виде отрезка стандартной насосно-компрессорной трубы с закрепленными в ней ферромагнитными деталями (рис. 11). Устройство устанавливается в колонну НКТ и КНШ стандартными муфтами. Оно должно быть зафиксировано таким образом, чтобы подвижная и неподвижная часть совмещались в среднем положении станка качалки, так как в этот момент подвижная часть имеет максимальную скорость.

Рис. 11. Эскиз АПВУ: 1 -подвижная часть (ротор) ; 2- неподвижная часть

(статор)

При работе штангового глубинного насоса во время прохождения ротора через статор возникают силы, приводящие к продольным колебания колонны насосных штанг и НКТ, которые вызывают виброакустические упругие колебания в подземном оборудовании скважины. Частота колебаний зависит от скорости движения полированного штока. Тяговое усилие определяется выражением Р = Рцм (л:) , где х - перемещение ротора при движении штока.

Для дальнейшего моделирования передачи энергии по конструкциям скважины, рассчитаны тяговые усилия Р — РцМ (х). Расчеты проводились в статических и динамических режимах с учетом вихревых токов.

При статических расчетах используется модель стационарного магнитного поля, силовое взаимодействие рассчитывается на каждом шаге при перемещении объекта. Поступательное перемещение ротора происходит от начала входа его в статор до полного его выхода с обратной стороны. Расчеты выполнены при помощи программного комплекса JAMP.

Для дальнейшего более точного анализа динамических процессов проведен расчет тяговых характеристик с учетом вихревых токов. Для проведения данных расчетов был использован новый расчетный модуль программного комплекса JUMP, позволяющий решать осесимметричные динамические задачи с учетом вихревых токов. Расчет производится в автоматическом режиме, достаточно задать скорость перемещения движущихся деталей и количество шагов по времени.

Использованы модели пространственных интегральных уравнений. Система интегро-дифференциальных уравнений для источников поля:

,= г

B(t) = VxA(t); (2)

M(t) = f[B(t)}; (3)

J(t)

(1)

= ! / + ! + (4)

Аж у у v г ч г

уп ум

где 3 - плотность вихревого тока, у - электрическая проводимость материала,^- векторный магнитный потенциал, В- магнитная индукция, М- вектор

намагниченности деталей из ферромагнитных материалов, М — /(В); - магнитная характеристика материала, Vn- объем проводников с током, Vm, Sm -объем и поверхность деталей из ферромагнитных материалов.

Алгоритм расчета складывается из «послойного» решения для /% = const

системы нелинейных алгебраических уравнений по следующей итерационной схеме.

1. Для момента времени /0 — 0 и положения ротора Xq из предшествующего установившегося режима определяются начальные значения источников

поля j{tо \ Л/(/о ) и векторный потенциал от сторонних источников в воздухе

Аст('о)-

2. На k-м шаге по времени осуществляется переход к моменту времени tfc и по выбранному шагу At% , At^ ~ — fjt-i и положения ротора

хК= ¡V(t)dt + x0. о

3. Для момента времени выбирается начальное приближение распределения намагниченности по элементарным объемам ферромагнитных деталей ЭМС В этих целях лучше воспользоваться значениями М из

предыдущего шага по времени.

4. На n-й итерации внешнего итерационного процесса расчета источников

поля в момент времени t^ по известному значению Лст ) и фиксированном приближении распределения намагниченности, полученном на предшествующей итерации Д/л-1 ), а также по известным значениям источников поля в

предыдущий момент времени /¿-1 из системы уравнений определяется новое приближение плотности вихревого тока в элементарных объемах проводящих деталей

5. Полученные в п. 4 приближения Jrt(t/C) фиксируются и система нелинейных уравнений решается итерационным методом (внутренний итерационный процесс) относительно

М" (tk).

6. Проверяется условие выхода из внешнего итерационного процесса по норме невязки значений векторного потенциала в центрах элементарных объемов проводящих ферромагнитных деталей между соседними итерациями.

A"(tt)-A"-%1 II ЛП-U. -Jl -

м

где € >0 - заданная малая величина.

Если условие (5) не выполняется, то возвращаемся к п. 4 и проделываем п+1 итерацию внешнего процесса и т. д. Если условие (5) выполняется, то считаем расчет источников поля для момента времени выполненным и переходим к следующему моменту времени /¿+1» повторяя вычисления с п. 2 алгоритма. Расчет производится тех пор, пока не будет достигнут заданный момент времени.

Фрагмент результатов расчетов силовых взаимодействий АПВУ с учетом вихревых токов, при перемещении ротора в заданном диапазоне показан на рис. 12, где он совмещен с результатом расчетов полученным статическим методом.

Необходимо отметить, что новый расчетный модуль позволяет использовать приближение полученное на предыдущем шаге по времени, что существенно сокращает общее время решения задачи.

сила (Н)

1200

700

200

-300

-800

•1300

перемещение (мм)

- при расчетах статическим методом — расчет с учетом вихревых токов Рис. 12. Тяговая характеристика АПВУ

Расчеты показали, что в рабочих зонах, где силовые характеристики достигают максимума, разница в значениях, полученных статическим методом и при динамическом анализе, достигает 25-30 %, что весьма существенно для дальнейшего моделирования передачи энергии.

Кроме анализа процессов, моделирование передачи энергии по элементам конструкции скважины включено в методику определения местоположения

64215630

АПВУ внутри ствола скважины. Разработанная методика и программа позволяет установить режим максимальной передаваемой энергии в заданную зону скважины.

Опытная партия устройств применена в промышленных испытаниях на различных нефтяных месторождениях.

В заключении приводится перечень основных результатов, полученных в диссертации и их анализ.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Предложена универсальная методика математического моделирования электромеханических систем магнитоэлектрических вибрационных устройств для нефтяных скважин, использующая численный анализ электромагнитных полей на основе интегральных уравнений для точного определения параметров макромоделей.

2. Разработана математическая модель для анализа динамических процессов, включающая виброакустический излучатель и механическую нагрузку в виде протяженного подземного и наземного оборудования нефтяных скважин. Выполнен подробный анализ установившихся и переходных режимов магнитоэлектрических и магнитомеханических вибрационных устройств,

3. По предложенной методике выполнены оптимизационные расчеты, по результатам которых спроектированы и изготовлены низкочастотные магнитоэлектрические устройства с резонансной частотой 36 Гц.

4. Теоретические выводы и данные расчетов подтверждены результатами экспериментальных исследований, послужившими основой для разработки технологии возбуждения виброакустических колебаний в подземных конструкциях скважины и проектирования нового оборудования для промышленного внедрения.

5. Теоретические методы предложенных методик и полученные практические результаты обсуждались на семи международных научных конференциях и получили положительную оценку.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Курбатов П.А., Осипкин С.В. Система акустической передачи данных по колонне бурильных труб // Радиоэлектроника электротехника и энергетика. Восьмая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов: Тез. докл.— М., 2002 г. - С. 72.

2. Курбатов П.А., Осипкин С.В. Анализ перспективных электромеханических преобразователей для возбуждения колебаний в массивных конструкциях // Радиоэлектроника электротехника и энергетика. Девятая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов: Тез. докл.- М., 2003 г. - С. 77.

3. Курбатов П.А., Осипкин C.B. Применение линейных электромеханических преобразователей для возбуждения колебаний в массивных конструкциях // Вестник МЭИ. -М., 2003. №4. - С. 68-73.

4. Курбатов П.А., Осипкин C.B. Фролов М.Г. Высокотемпературное миниатюрное вибрационное устройство на постоянных магнитах // XIV Международная конференция по постоянным магнитам: Тез. докл. - Суздаль, 2003 г. - С, 176-177.

5. Курбатов П.А., Осипкин C.B. Высокотемпературное миниатюрное вибрационное устройство на постоянных магнитах // Радиоэлектроника электротехника и энергетика. Десятая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов: Тез. докл.- М., 2004 г. - С. 86-87.

6. Курбатов П.А., Осипкин C.B. Математическое моделирование при проектировании магнитоэлектрических устройств // Радиоэлектроника электротехника и энергетика. Одиннадцатая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов: Тез. докл.- М,, 2005 г. - С. 104-105.

7. Курбатов П.А., Осипкин C.B. Фролов М.Г. Электромагнитные силы в движущихся периодических структурах с постоянными магнитами // XV Международная конференция по постоянным магнитам: Тез. докл. - Суздаль, 2005 г. -С. 192-193.

8. Курбатов П.А., Осипкин C.B. Методика расчета электромагнитных сил в динамических задачах с учетом вихревых токов // Радиоэлектроника электротехника и энергетика. Двенадцатая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов: Тез. докл. — М., 2006 г. — С. 107-108.

Подписано в печать Зак. ¿34 Тир. fûO П.л. iZf

Полиграфический центр МЭИ (ТУ) Красноказарменная ул., д. 13

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ВОЗБУЖДЕНИЯ

НИЗКОЧАСТОТНЫХ ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ.

1.1. Анализ существующих способов и оборудования для создания вибрационных колебаний в скважинах.

1.2. Цели и задачи исследований.

Глава 2. СОЗДАНИЕ ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ В СКВАЖИНЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ.

2.1. Установка преобразователя на устье скважины.

2.2. Кинематическая схема, сравнительный анализ и выбор типа конструкции внешнего резонансного электромеханического преобразователя.

2.3. Методика математического моделирования, определение параметров макромодели МЭВУ.

2.3.1. Обоснование макромодели МЭВУ.

2.3.2. Обоснование и расчет параметров макромодели МЭВУ.

2.3.3. Методы и средства численного анализа электромагнитных полей для расчета параметров макромоделей.

2.4. Расчет рабочих характеристик, анализ динамических режимов магнитоэлектрических вибрационных устройств.

2.4.1. Конструкция преобразователя.

2.4.2. Расчет тяговых характеристик и определение параметров эквивалентных схем.

2.4.3. Анализ динамических характеристик преобразователя.

Глава 3. РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ВИБРОАКУСТИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА НЕФТЯНЫЕ СКВАЖИНЫ.

3.1. Технологии и оборудование, применяемые при виброакустической обработке скважин резонансным МЭВУ.

3.1.1. Цели и задачи научно-исследовательских и промысловых работ.

3.1.2. Оборудование и описание проведенных работ по виброакустическому воздействию на двух выбранных скважинах.

3.2. Сопоставление полученных результатов в процессе эксперимента с результатами математического моделирования.

Глава 4. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАГНИТОМЕХАНИЧЕСКИХ ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ.

4.1. Проектирование и оптимизация конструкции АУВУ.

4.1.1. Выбор конструкции АУВУ.

4.1.2. Методика оптимизации магнитной системы АУВУ.

4.2. Построение тяговых характеристик АУВУ, контроль магнитных параметров.

4.3. Проектирование автономного погружного виброакустического устройства.

4.3.1. Принцип работы и конструкция АПВУ.

4.3.2. Расчет тяговых характеристик в статических и динамических режимах с учетом вихревых токов.

4.4. Математическое моделирование устройств АУВУ, АПВУ и процессов передачи энергии в пласт.

4.4.1. Математическое моделирование усилий создаваемых устройствами АУВУ и АПВУ.

4.4.2. Моделирование процессов передачи энергии по конструкциям скважины.

4.4.3. Методика определения наилучшего местоположения АПВУ в стволе скважины.

Актуальность темы. Добыча нефти в скважинах сопровождается рядом технологических и эксплуатационных проблем, которые повышают себестоимость извлекаемого из недр сырья.

Необходимо поддержание или улучшение фильтрационных свойств продуктивных пластов, снижение отложений в глубинном или подземном оборудовании скважины, предупреждение образования водонефтяных эмульсий и др.

Нефтегазовая отрасль динамично развивается в направлении более полного извлечения углеводородов. Появляются и внедряются технологии, использующие специальные электрические аппараты и оборудование.

Применяемые для интенсификации добычи нефти методы теплового и химического воздействия, закачка пара, газа, полимеров и других вытесняющих агентов по-разному способствуют повышению извлечения запасов. Однако общий недостаток этих методов в том, что их применение приводит к необратимым эффектам и нарушениям экологического равновесия. Поэтому актуальна разработка других щадящих способов интенсификации добычи нефти, основанных на воздействии различными физическими полями. Так в последние годы изыскиваются, предлагаются и внедряются различные методы вибрационного воздействия. Одно из существенных преимуществ этого метода - экологическая чистота, что становится все более актуальным по мере выработки продуктивных пластов и ужесточение экологических требований к разработке недр [4]. Таким образом, создание комплексов новых технологий, оптимально адаптированных к спектру возникающих различных технических и эксплутацион-ных проблем, приобретает важное значение.

В работе предлагается безреагентная экологически чистая технология непрерывного стимулирования скважинной добычи нефти на основе упруго-магнитодинамического воздействия на молекулярные связи углеводородных сред.

Целью диссертационной работы является теоретическое и экспериментальное обоснование моделей процессов и создание устройств для эффективного возбуждения виброакустических колебаний в элементах конструкции нефтяных скважин без остановки добычи сырья и без привлечения специальной техники.

Задачи исследования:

1. Анализ известных способов и устройств возбуждения виброакустических полей в продуктивных пластах и элементах оборудования скважин.

2. Обоснование применения электромеханических и магнитомеханических преобразователей для виброакустической обработки скважин без остановки добычи нефти.

3. Разработка и обоснование математических моделей для анализа процессов возбуждения и распространения виброакустических колебаний в элементах конструкции скважин.

4. Разработка математических моделей для проектирования электромеханических и магнитомеханических виброакустических преобразователей.

5. Проведение цикла оптимизационных расчетов, исследований параметров и динамических характеристик конкретных конструкций предлагаемых устройств.

6. Экспериментальные исследования виброакустических преобразователей для подтверждения их технических характеристик.

Методы решения поставленных задач. В работе использованы численные методы анализа стационарных и нестационарных электромагнитных полей, основанные на пространственных интегральных уравнениях для источников поля. Значительная часть результатов получена с использованием этих алгоритмов, программно реализованных в комплексе JUMP, разработанном в Московском энергетическом институте.

Для анализа процессов возбуждения и распространения виброакустических колебаний применены методы макро-моделирования и средства системы сквозного проектирования ОгСас! 9.2.

Экспериментальные исследования на скважинах, выполнены при помощи компьютерной системы сбора и обработки электрических и механических параметров.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработаны новые математические модели для проектирования электромеханических и магнитомеханических виброакустических преобразователей без макетных исследований. Данные модели позволяют проводить анализ не только рабочих характеристик преобразователя, но и процессов возбуждения и распространения колебаний в элементах конструкции скважины. При расчете динамических тяговых характеристик магнитомеханических преобразователей учитывается влияние вихревых токов.

2. Впервые получены, теоретически и экспериментально подтверждены характеристики виброакустических процессов в скважинном оборудовании при различных способах возбуждения колебаний.

Достоверность полученных результатов обусловлена использованием при решении модельных задач строго обоснованных вычислительных методов и соответствием выводов диссертации результатам экспериментальных исследований полученным, как в лабораторных условиях, так и на различных нефтяных месторождениях.

Практическая значимость

1. В результате исследований обоснована новая технология возбуждения виброакустических колебаний в подземном оборудовании нефтяных скважин, разработаны технические требования к устройствам возбуждения колебаний.

2. Экспериментальные партии новых образцов виброакустического оборудования для ремонтно-профилактических работ на скважинах, внедряются на нефтяных месторождениях Татарии, Удмуртии и КНР.

Личный вклад автора. Разработка методики моделирования магнитоэлектрических вибрационных устройств (МЭВУ), проведение расчетных и экспериментальных исследований, анализ результатов испытаний, уточнение параметров математических моделей. Участие в проектировании и конструировании новых магнитомеханических виброакустических излучателей для промышленного использования на скважинах.

Апробация работы. Научные результаты и положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах:

XIV Международная конференция по постоянным магнитам. 22-26 сентября 2003 г. - Суздаль, 2003 г.;

XV Международная конференция по постоянным магнитам. 19-23 сентября 2005 г. - Суздаль, 2005 г.;

Пять международных научно-технических конференций студентов и аспирантов. «Радиоэлектроника электротехника и энергетика» г. Москва: МКРЭЭ- 2003, МКРЭЭ- 2004, МКРЭЭ- 2005, МКРЭЭ- 2006.

Работа была отмечена грантом НИР конкурса 2004 года для поддержки научно-исследовательской работы аспирантов государственных образовательных учреждений высшего профессионального образования, находящихся в ведении Федерального агентства по образованию (грант № А04-3.14-293).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 8 печатных работ: из них 1 статья, 7 полных тезисов докладов в сборниках трудов международных научных конференций.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка использованной литературы из 102 наименований. Основная часть работы изложена на 139 страницах машинописного текста, содержит 83 рисунка и 7 таблиц. Приложения изложены на 12 страницах машинописного текста.

выводы

1. Предложены новые магнитомеханические источники генерации низкочастотных виброакустических колебаний для нефтедобывающей промышленности. Представленные конструкции устройств позволяют постоянно поддерживать полученные на скважине положительные эффекты, являясь при этом полностью автономными и не требующими обслуживания высококвалифицированного персонала. Опытная партия устройств применена в промышленных испытаниях на различных нефтяных месторождениях.

2. Осуществлено оптимизационное проектирование автономного устьевого виброакустического устройства, рассчитаны тяговые характеристики. Проведено математическое моделирование процессов передачи энергии в пласт.

3. Рассчитаны тяговые характеристики автономного погружного виброакустического устройства, в том числе в динамических режимах с учетом вихревых токов. Проведено моделирование и определена методика поиска наилучшего расположения устройства в стволе скважины, исходя из наиболее выгодных условий передачи энергии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе на основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований получен ряд научных и практических результатов, позволяющих оптимизировать процессы виброакустической обработки нефтяных скважин. Основные результаты и выводы:

1. Предложена универсальная методика математического моделирования электромеханических систем магнитоэлектрических вибрационных устройств для нефтяных скважин, использующая численный анализ электромагнитных полей на основе интегральных уравнений для точного определения параметров макромоделей.

2. Разработана математическая модель для анализа динамических процессов, включающая виброакустический излучатель и механическую нагрузку в виде протяженного подземного и наземного оборудования нефтяных скважин. Выполнен подробный анализ установившихся и переходных режимов магнитоэлектрических и магнитомеханических вибрационных устройств.

3. По предложенной методике выполнены оптимизационные расчеты, по результатам которых спроектированы и изготовлены низкочастотные магнитоэлектрические устройства с резонансной частотой 36 Гц.

4. Теоретические выводы и данные расчетов подтверждены результатами экспериментальных исследований, послужившими основой для разработки технологии возбуждения виброакустических колебаний в подземных конструкциях скважины и проектирования нового оборудования для промышленного внедрения.

5. Теоретические методы предложенных методик и полученные практические результаты обсуждались на семи международных научных конференциях и получили положительную оценку.

1. Герштанский О.С., Шерстнев Н.М. Влияние физических полей на технологические процессы нефтедобычи. - М.: ОАО "ВНИИЩЭНГ", 2001. -236 с.

2. Доманский A.B. Исследование методов повышения нефтегазоотдачи: Монография. Южно-Сахалинск: Изд-во СахГУ, 2000. - 152 с.

3. Кузнецов O.JL, Симкин Э.М., Чилингар Дж. Физические основы вибрационного и акустического воздействия на нефтегазовые пласты. -М.: Мир, 2001.-260 с.

4. Дыбленко В.П., Камалов Р.Н., Шарифуллин Р.Я. и др. Повышение продуктивности и реанимация скважин с применением виброволнового воздействия. -М.: ООО " Недра-Бизнесцентр 2000. -381 с.

5. Молчанова Е.А., Сорина Ф.С., Мельникова Т.В. Методы повышения нефте- и газоотдачи пластов при эксплуатации скважин (патентные исследования). -М.: ИНИЦ Роспатента, 2002. -102 с.

6. Кисин И.Г. О вероятном механизме вибрационных эффектов и виброчувствительности насыщенных сред. В сб.: Физические основы сейсмического метода. Нетрадиционная геофизика. -М.: Наука, 1991. -210 с.

7. Симикин Э.М., Лопухов Г.П. Виброволновые и вибросейсмические методы воздействия на нефтяные пласты. -М.: ВНИИОЭНГ, 1989. (Обзор, информ. Сер. "Нефтепромысловое дело").

8. Ибрагимов Л.Х., Мищенко И.Т., Челоянтц Д.К. Интенсификация добычи нефти. -М.: Наука, 2000. -414 с.

9. Кузнецов О.Л., Семикин Э.М. Преобразование и взаимодействие геофизических полей в литосфере. Недра, 1990, -140 с.

10. Николаевский В.Н. Вибрации горных массивов и конечная нефтеотдача пласта // Механика жидкости и газа. -1992. №5. - С. 72-75.

11. Войтов Г.И., Кузнецов В.В., Николаев А.В и др. Резонансный эффект геохимического отклика пласта на сейсмическое воздействие // ДАН. -1989. -Т.308. №4.-С 120-122.

12. Боголюбов Б.Н., Бриллиант JI.C., Лобанов и др. Интенсификация добычи нефти низкочастотным акустическим воздействием // В сб.: Нефтяное хозяйство №9. -2000.

13. Николаевский В.Н. Механизм вибровоздействия на нефтеотдачу месторождений и доминантные частоты // ДАН. -1989.-№11- с. 40-43.

14. Вахитов Г.Г., Семкин Э.М. Использование физических полей для извлечения нефти из пластов. М.: Недра, 1985. -231 с.

15. Неволин В.Г., Поздеев О.В. Акустическое воздействие в технологических процессах при добычи нефти. ПермНИПИнефть, Пермь, 1991. -80 с.

16. Кузнецов O.JL, Ефремова С.А. Применение ультразвука в нефтяной промышленности. -М.: Недра, 1983. -192 с.

17. Электродинамический вибровозбудитель.; Elektrodynami-czny wzbudnik drgan.: Патент 158283, МКИ 5 В 06 В 1/04, G 01 Н 11/02/ Krzymien, Wieslaw; Instytut Lotnictwa, Warszawa.- N 273817; Заявлено 19.07.88. Опубликовано 31.08.92.

18. Электромагнитный привод.; а.с. 1731018, МКИ 6 Н 02 Р 7/62, Кадышев А.И., Симонов Б.Ф., Ряшенцев Н.П.; Специальное КБ прикладной Геофизики СО АН СССР, Заявлено 16.01.89. Опубликовано 20.09.95, Бюллетень # 26.

19. Вибропривод Шумихина.; Патент 2025891, МКИ 5 Н 02 Р 7/62, Шумихин Б.Г.; Заявлено 09.01.92, Опубликовано 30.12.94, Бюллетень # 24.

20. Электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения.; а.с. 909768, МКИ Н 02 К 33/12, Баев В.А., Казаков В.А.; Заявлено 11.07.80, Опубликовано 28.02.82, Бюллетень # 08.

21. Линейные двигатели.; Linearmotoren vermeiden Unzulan-glichkeitet konventioneller Antriebe.; Maschinenmarkt.-1995.-T.101,N 17.-C. C. 64-66, 68-69.-ISSN 0341-5775.

22. Курбатов П.А. Анализ силовых взаимодействий в электромагнитных системах электрических аппаратов., -М., Изд-во МЭИ, 1994, 28 с.

23. Дмитриев Д.О., Курбатов П.А. Методы анализа динамических характеристик магнитоэлектрических линейных приводов // "Электротехника" №1, 1998, -С. 13-17.

24. Курбатов П.А., Рябинин С.Б., Терехов Ю.Н. и др. Магнитоэлектрические приводы. Применение и проектирование // Тезисы докладов XI Всесоюзной конференции по постоянным магнитам, Суздаль, 1991г.,-131с.

25. Дмитриев Д.О., Курбатов П.А., Рябинин С.Б. и др. Магнитоэлектрические вибрационные приводы. Применение и проектирование // "Электотехника" № 6, 1995, -С. 28-31.

26. Курбатов П.А., Осипкин C.B. Применение линейных электромеханических преобразователей для возбуждения колебаний в массивных конструкциях // Вестник МЭИ. -М., 2003. №4. С. 68-73.

27. Электрические и электронные аппараты: Учебник для вузов / Под ред. Ю.К. Розанова. -2-е изд., испр. и доп. -М.: Информэлектро, 2001. -420 с.

28. Иванов-Смоленский A.B. Электромагнитные поля и процессы в электрических машинах и их физическое моделирование. -М.: Энергия, 1969. -304 с.

29. Веников В.А. Теория подобия и моделирования применительно к заначам электроэнергетики. -М.: Госэнергоиздат, 1949. -168с.

30. Постоянные магниты. Справочник. Под ред. Ю.М. Пятина. -М.: Энергия, 1980.- 488 с.

31. Буль Б.К., Буткевич Г. В, Годжелло А. Г. и др. Основы теории электрических аппаратов./ Под ред. Г.В. Буткевича. М.: Высш. шк., 1970. - 600 с.

32. Чунихин A.A. Электрические аппараты. Учебник для энергетических и электротехнических институтов и факультетов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1975.-648 с.

33. Мишин Д.Д. Магнитные материалы: учеб. пособие. М.: Высш. школа, 1981.-335 с.

34. Справочник по электротехническим материалам /Под ред. Ю. В. Корицкого, В.В. Пасынкова, Б.М. Тареева. Т.З. - 3-е изд. - JL: Энергоатомиздат, 1988. -728 с.

35. Сергеев В. Г., Шихин А. Я. Магнитоизмерительные приборы и установки. -М.: Энергоатомиздат, 1982. 152 с.

36. Вагнер Г. Основы исследования операций. -М.: Мир, 1972. Т.1 335с., т.2 -480с., т.З-501 с.

37. Иванов-Смоленский А.В, Кузнецов В.А. Универсальный численный метод моделирования электромеханических преобразователей и сис-тем.//Электричество. -2000. -№ 7. -С. 24.

38. Носач В.В., Решение задач аппроксимации с помощью персональных компьютеров., -М., 1994. -382 с.

39. Иванов А.З., Круг Г.К., Филаретов Г.Ф. Статистические методы в инженерных исследованиях. Построение регрессионных моделей. -М.: МЭИ. 1979. -104 с.

40. Нейман J1.P., Демирчан К.С. Теоретические основы электротехники. В 2-х томах. 2-е изд. -JL: Энергия, 1975. -522 и 407 с.

41. Шимони К. Теоретическая электротехника. -М.: Мир, 1964. -774 с.

42. Бухгольц Г. Расчет электрических и магнитных полей. -М.: Изд-во иностр. лит., 1961. -712с.

43. Никикитенко А.Г., Левченко И.И., Гринченков В.П. и др. Информатика и компьютерное моделирование в электроапаратостроении: Учебн. Пособие для вузов по спец. "Электрические и электронные аппараты" М.: Высш. шк., 1999. -375с.

44. Сильвестер П., Феррари Р. Метод конечных элементов для радиоинженеров-электриков: Пер. с англ. М.: Мир, 1986. - 229с.

45. Громадка П.Т., Лей Ч. Комплексный метод граничных элементов в инженерных задачах: Пер. с англ. М.: Мир, 1980. - 303 с.

46. Ковалев О.Ф. Комбинированные методы моделирования магнитных полей в электромагнитных устройствах. Ростов н/Д.: СКНЦ ВШ, 2001. - 220 с.

47. Вишняков С.В., Гордюхина Н.М., Федорова Е.М. Расчет электромагнитных полей с помощью программного комплекса ANSIS: Учеб. Пособие / Под ред. Ю.А. Казанцева -М: МЭИ, 2003. 100с.

48. Каплун А.Б., Морозов Е.М., Олферова М.А., ANSYS в руках инженера: Практическое руководство. М.: Едитореал УРСС, 2003. - 272с.

49. Кулаев Ю.В., Курбатов П.А. Программный комплекс JUMP для моделирования электромагнитных процессов.// Электротехника, 2002. - №2. — С. 52-55.

50. Lab VIEW User Manual, Copyright 1992,1996 National Instruments Corporation. All Rights Reserved, January 1996, Edition Part Number 320999A-01.

51. Lab VIEW Data Acquisition Basics Manual, Copyright 1996 National Instruments Corporation. All Rights Reserved, January 1996, Edition Part Number 320997A-01.

52. Lab VIEW Data Acquisition VI Reference Manual, Copyright 1990, 1996 National Instruments Corporation. All Rights Reserved, January 1996, Edition Part Number 321000A-01.

53. Lab VIEW Analysis VI Reference Manual, Copyright 1992, 1996 National Instruments Corporation. All Rights Reserved, January 1996, Edition Part Number 320538C-01.

54. Lab VIEW Code Interface Reference Manual, Copyright 1992, 1996 National Instruments Corporation. All Rights Reserved, January 1996, Edition Part Number 320539C-01.

55. Тамм И.Е., Основы теории электричества, -М.; Наука, 1976, 616 с.

56. Курбатов П.А., Аринчин С.А., Численный расчет электромагнитных полей, -М.: Энергоатомиздат, 1994г., -168 с.

57. Математическая энциклопедия., глав. ред. Виноградов И.М., -М, Советская Энциклопедия, Т.1,1977, -1152 с.

58. Курбатов П.А., Анализ силовых взаимодействий в электромагнитных системах электрических аппаратов., М., Изд-во МЭИ, 1994, -28 с.

59. Разевиг В.Д. Система сквозного проектирования электронных устройств DesignLab 8.О., М., "Солон", 2000, - 159 с.

60. Курбатов П.А., Осипкин C.B. Система акустической передачи данных по колонне бурильных труб // Радиоэлектроника электротехника и энергетика. Восьмая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов: Тез. докл.- Москва, 2002 г. С. 72.

61. Lab VIEW User Manual, Copyright 1992,1996 National Instruments Corporation. 1996. All rights reserved. Edition Part Number 320999A-01.

62. Lab VIEW Data Acquisition Basic Manual, Copyright 1996, National Instruments Corporation. 1996. All rights reserved. Edition Part Number 321997A-01.

63. Иванов A.3., Круг Г.К., Филаретов Г.Ф. Статистические методы в инженерных исследованиях. Построение регрессионных моделей.-М.: МЭИ. 1979. 104 с.

64. Курбатов П.А., Осипкин C.B. Фролов М.Г. Электромагнитные силы в движущихся периодических структурах с постоянными магнитами // XV Международная конференция по постоянным магнитам: Тез. докл. Суздаль, 2005 г. -С. 192-193.

65. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1970. 720 с.

66. Курбатов П.А., Осипкин C.B. Фролов М.Г. Высокотемпературное миниатюрное вибрационное устройство на постоянных магнитах // XIV Международная конференция по постоянным магнитам: Тез. докл. Суздаль, 2003 г. - С. 176-177.

67. Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике, пер. с нем., М.: 1956. - 726 с.

68. Красильников В.А. Звуковые и ультразвуковые волны в воздухе, воде и твердых телах, 2-е, перераб. -М.: 1954. 440 с.

69. Физическая акустика./ Под ред. У.Мезона, пер, с анг. Т.1-7, -М. 1967-70.

70. Ультразвуковая технология. / Под ред. д.т.н. Б.А. Аграната, М.: Металлургия, 1974.