Ученые Оренбургского государственного университета (ОГУ) разработали конструкцию облегченной бурильной трубы, сообщили в понедельник в пресс-службе Минобрнауки РФ. Такие трубы требуются для поиска и разведки месторождений полезных ископаемых, характеризующихся большой глубиной залегания пород.

Сотрудники НОЦ новых материалов и перспективных технологий ОГУ добились снижения веса бурильной колонны без ущерба для ее прочности. При этом зона сварного соединения замковой части с телом трубы становится уязвимым местом конструкции, что требует научно обоснованного подхода к выбору материалов для данных элементов и технологии их соединения. В качестве такой технологии использовали ротационную сварку трением, эффективность которой давно доказана на примере производства менее ответственных конструкций бурильных труб. Облегченная конструкция потребовала более тщательного подхода к выбору параметров сварки, обеспечивающих равнопрочную конструкцию зоны сварного шва с телом трубы.

"Нам удалось оптимизировать параметры сварки трением. Учитывая, что колонна бурильных труб эксплуатируется в сложных условиях механического нагружения, сочетающих воздействие статических и циклических нагрузок, были проведены испытания на растяжение и усталостную прочность сварных соединений, полученных при различных режимах сварки. Полученные результаты были сопоставлены с данными подробных исследований микроструктуры зоны сварного шва и выявлены процессы, развивающиеся при сварке сталей в твердой фазе и обеспечивающие получение наиболее прочного соединения", - приводит пресс-служба слова научного руководителя проекта Елены Приймак.

Работы были выполнены на базе научно-образовательного центра новых материалов и перспективных технологий ОГУ и акционерного общества "Завод бурового оборудования", заинтересованного в создании облегченных бурильных труб. На основании результатов исследований на предприятии была изготовлена опытная партия труб для высокоскоростного алмазного бурения на твердые полезные ископаемые.

Сегодня во всем мире большое внимание уделяется бурению глубоких и сверхглубоких скважин с целью поиска и разведки глубокозалегающих месторождений полезных ископаемых. Работа в таких условиях сопряжена с необходимостью снижения веса бурильной колонны. При этом первостепенное значение приобретает обеспечение работоспособности и долговечности элементов колонн, ведь при таких глубинах их стоимость сопоставима со стоимостью всей установки. Облегченные бурильные трубы позволяют решать задачу импортозамещения и, как следствие, пользуются высоким спросом со стороны потребителей.

Проект реализован по программе Минобрнауки России "Приоритет-2030" нацпроекта "Наука и университеты".

Подробнее в источнике