Содержание к диссертации
Глава 1 Современное состояние проблемы и постановка
задачи исследования 6
-
Факторы, влияющие на работоспособность резинометаллического статора винтового забойного двигателя (ВЗД) 7
-
Влияние состава и структуры эластомеров на свойства обкладки статора ВЗД 8
-
Каучуки и эластомеры для изготовления обкладки резинометаллических статоров ВЗД 18
-
Методы прогнозирования режимов вулканизации изделий....32
-
Математические модели неизотермической вулканизации резин 32
-
Методы расчета вулканизации резиновых изделий 38
Глава 2 Объекты и методы исследования 47
2.1 Объекты исследования 47
2.2. Методы исследования 47
-
Определение вулканизационных характеристик эластомеров 47
-
Методы определения физико-механических свойств эластомеров 50
-
Метод определения усталостно-прочностных свойств эластомеров 51
-
Метод оценки термостойкости эластомеров 53
-
Методы определения теплофизических характеристик эластомеров 57
Глава 3 Разработка математической модели вулканизации
резинометаллических статоров 59
Исследование технологических свойств эластомеров
для изготовления обкладки статоров ВЗД 59
Определение вулканизационных характеристик эластомеров... .61
3:3 Методика расчета температурного поля и вулканизации эластомера
в изделии 63
Исследование процесса вулканизации резинометаллического статора с помощью математической модели 77
Проверка достоверности математической модели 90
Глава 4 Исследование зависимости усталостной выносливости эластомеров
от различных факторов 93
Глава 5 Разработка эластомеров для изготовления обкладки статора ВЗД... 101
Исследование технологических и физико-механических . свойств маслобензостойких резиновых смесей для
изготовления обкладки статоров ВЗД 101
Исследование влияния режимов литья под давлением и вулканизации на геометрические размеры эластомерный обкладки статоров 115
Разработка эластомеров на основе термостойких каучуков 127
Выводы. 147
Список литературных источников 148
Приложение 160
Введение к работе
Винтовые забойные двигатели (ВЗД) являются одним из основных технических средств для бурения нефтяных и газовых скважин в надбей стране и во всем мире. Объем бурения с применением ВЗД в настоящее время по большинству нефтегазодобывающих районов России составляет 30-50%.
Первая конструкция ВЗД с многозаходными рабочими органами была предложена в 1966 году работниками ВНИИБТ Гусманом М.Т., Никомаровым С.С., Деркачем Н.Д., Захаровым Ю.В. и Меньшениным В.Н..
Сегодня совершенствованием конструкций и технологий изготовления ВЗД в России в основном проводится специалистами Пермского филиала ВНИИБТ и ВНИИБТ (Москва).
Большой вклад в конструирование, технологию изготовления, испытания и внедрение ВЗД внесли Гусман М.Т., Никомаров С.С., Астафьев П.И., Кочнев A.M., Цепков A.B., Коротаев Ю.А., Балденко Д.Ф., Бобров М.Г., Голдобин В.Б., Захаров Ю.В.
Изготовление ВЗД в России осуществляется Пермским филиалом ВНИИБТ, Кунгурским и Павловским машиностроительными заводами (Пермская область). Крупнейшими зарубежными фирмами, изготавливающими ВЗД и винтовые пары, являются Baker Hughes, Anadlrill Schlumberger, Robbins and Myers, Mono Pumps, Roper, Drilex, и другие.
Наиболее важной задачей в совершенствовании ВЗД является повышение надежности и долговечности их рабочих органов, основным из которых является винтовая пара внутреннего зацепления, состоящая из металлического ротора и резинометаллического статора.
Из анализа работы рабочей пары следует: резинометаллический статор является элементом, лимитирующим работоспособность пары двигателя. Параметры применяемой резины ИРП-1226 не соответствуют специфическим требованиям бурового оборудования, особенно по усталостной выносливости.
Кроме того, в последнее время возникла необходимость изготовления статоров в термостойком исполнении.
Целью данной работы является разработка новых эластомерных материалов для обкладки резинометаллического статора ВЗД, обеспечивающих увеличение ресурса работы статора и его термостойкость.
