Ученые НЦМУ повышают прочность бурильных труб

Колоссальные преимущества легкосплавных бурильных труб, перспективы их применения в условиях Крайнего Севера и Арктики — именно эти вопросы заинтересовали Алину Сафрайдер, инженера-исследователя Научного центра мирового уровня  «Рациональное освоение запасов жидких углеводородов планеты». Исследование проходило на базе лабораторий в Уфимском государственном нефтяном техническом университете. Данной теме Алина Сафрайдер посвятила и кандидатскую диссертацию.

Арктика и Крайний Север известны миру экстремальными условиями для нефтедобычи: низкая температура, сложности с транспортировкой, большие нагрузки на оборудование во время бурения в открытом море, подводные течения, натиск льда и многое другое. В то же время подобные сложности задают весомый стимул для изобретения инновационной технологии для эффективной добычи северных ресурсов.  Сегодня для работы с шельфовыми зонами  при бурении с платформ в открытом море используются сложно-профильные скважины, с характерными для них отходами от вертикали. Ученые НЦМУ предположили, что эффективным средством для работы с заданными условиями  могут стать не только роторно-управляемые систем и геонавигации, но и высококачественные материалы для изготовления бурильного инструмента, в частности легкосплавных бурильных труб.

«Они лёгкие, раза в три легче стальных. И ещё у данного сплава есть удивительное свойство – отсутствие порога хладноломкости. Это означает, что прочность новых труб возрастает со снижением температуры! Мы провели анализ работ по данной тематике и изучили технологии применения труб в суровых климатических условиях», — сообщила Алина Сафрайдер.

О перспективе применения легкосплавных труб в Арктике исследовательница НЦМУ написала научную статью, которая впервые прошла апробацию на международной конференции и выставке по освоению ресурсов нефти и газа Российской Арктики и континентального шельфа и во Всероссийском институте авиационных материалов. В рамках деятельности Научного центра мирового уровня был проведён ряд испытаний на примере алюминиевого сплава, из которого сегодня изготавливаются легкосплавные бурильные трубы.

«Мы обработали структуру металла методом интенсивной пластической деформации до субмикрокристаллических размеров. Это было сделано впервые для данного сплава. Ну а после исследовали влияние размера зерна на механические, коррозионные и триботехнические свойства», — объяснила исследовательница.

В ходе исследования ученые НЦМУ выполнили анализ влияния микроструктуры алюминиевого сплава на изменения физико-механических свойств легкосплавных бурильных труб. Результаты исследования подтвердили, что после применения данной обработки происходит упрочнение материала алюминиевого сплава, повышая износостойкость и коррозионную стойкость до 10-15%.

Методика, разработанная учеными НЦМУ,  может сыграть большую роль в разработке новых отечественных импортозамещающих технологий для изготовления легкосплавных бурильных труб повышенной надёжности, способных работать в условиях Арктики и Крайнего Севера при бурении сложнопрофильных и сверхглубоких скважин.

Источник фото: УГНТУ

ecooil.kpfu.ru