Введение
Глава 1 Предмет исследования и сущность научной задачи 9
1. 1 Анализ дефектов обсадных колонн 9
1.2 Анализ технологии ремонта обсадных колонн стальными продольно-гофрированными пластырями на основании патентной и научно-технической литературы 16
1.3 Характеристика продольно-гофрированных труб, применяемых для изготовления стальных пластырей 21
1.4 Анализ способов и режимов сварки для соединения гофрированных пластырей 29
1.5 Цель и задачи исследований 37
Глава 2 Разработка теоретических основ и технологических особенностей сварки продольно -гофрированных труб 38
2 1 Теоретические исследования параметров движения электрода при сварке криволинейных поверхностей пластыря 38
2.2 Математическое моделирование сварочной дуги 41
2.2.1 Основные уравнения моделей сварочной дуги 43
2.2.2 Граничные условия уравнений моделей 47
2.2.3 Методы решения систем уравнений 50
2.3 Особенности сварки тонкостенных стальных продольно- гофрированных труб 52
2.3.1 Основные параметры дуги, определяющие форму шва при электродуговой сварке 56
2.4 Алгоритм выбора режимов и геометрических параметров сварных швов ручной электродуговой и полуавтоматической сварки в среде защитных газов на открытых площадках 63
2.5 Выводы 76
Глава З Экспериментальные исследования сварки продольно - гофрированных пластырей над устьем нефтяных и газовых скважин 77
3.1 Выбор способов и режимов сварки . 77
3.2 Методика и результаты исследований механических свойств сварных соединений 80
3.2.1 Результаты исследований механических свойств сварных соединений 84
3.3 Химический и структурный анализ сварных швов и основного металла 89
3.3.1 Результаты химического и структурного анализа сварных швов и основного металла 91
3.4 Испытания свойств сварного соединения после пластической деформации (дорнирования) 96
3.4.1 Результаты испытаний свойств сварного соединения после пластической деформации 97
3.5 Гидравлические испытания сварных образцов 100
3.5.1 Результаты гидравлических испытаний сварных образцов. 102
3.6 Испытания влияний корня и усиления шва на свойства сварных соединений, выполненных ручной дуговой сваркой 103
3.6.1 Результаты испытания влияний корня и усиления шва на свойства сварных соединений 104
3.7 Испытания свойств сварного соединения гладкостенных труб, из которых изготавливаются продольно- гофрированные трубы 106
3.7.1 Результаты испытания свойств сварного соединения гладкостенных труб 107
3.8 Исследование влияния типа соединения продольно-гофрированных труб на усилия при лорнировании 109
3.9 Выводы 111
4 Глава 4 Разработка оснастки и технологического процесса сварки продольно - гофрированных пластырей над устьем скважины 112
4.1 Разработка технологической оснастки и оборудования для сварки пластырей длиной до 50 м 112
4.2 Экспериментальная технология ремонта обсадных колонн металлическими пластырями из сварных секций длиной более 50 м над устьем скважины 114
4.2.1 Особенности изготовления мерных гофрированных секций 114
4.2.2 Экспериментальная проверка технологии сборки, сварки секций над устьем скважины и установки сварных пластырей длиной более 50 м 116
4.3 Анализ силовых характеристик при установке сварных продольно-гофрированных пластырей 128
4.4 Исследование возможности установки пластырей с отрицательным натягом , 136
4.4.1 Методика проведения экспериментов 136
4.4.2 Результаты проведения экспериментов 138
4.5 Рекомендации для разработки технологического процесса ремонта нефтяных и газовых скважин сварными пластырями 144
4.6 Выводы 146
Основные выводы 148
Список использованных источников 150
Приложение 1 компьютерная программа «сварка» 162
