Оптимальное проектирование каротажных кабелей глубинных скважин

Дисциплина: Строительство
Тип работы: Дипломная работа
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 45 страниц
В избранное:

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

КАЗАХСКАЯ АКАДЕМИЯ ТРАНСПОРТА И КОММУНИКАЦИЙ им. М. ТЫНЫШПАЕВА

УДК 620. 178. 4. На правах рукописи

Батырмухамедов Жамбыл Карабаевич

ОПТИМАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ КАРОТАЖНЫХ КАБЕЛЕЙ ГЛУБИННЫХ СКВАЖИН

Специальность:

Диссертация

на соискание ученой степени

доктора технических наук

Научный руководитель:

доктор технических наук,

профессор, академик

Омаров А. Ж.

Республика Казахстан

Алматы

2004

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

КАЗАХСКАЯ АКАДЕМИЯ ТРАНСПОРТА И КОММУНИКАЦИЙ им. М. ТЫНЫШПАЕВА

УДК 620. 178. 4. На правах рукописи

Батырмухамедов Жамбыл Карабаевич

ОПТИМАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ КАРОТАЖНЫХ КАБЕЛЕЙ ГЛУБИННЫХ СКВАЖИН

Специальность:

Диссертация

на соискание ученой степени

доктора технических наук

Научный консультант:

доктор технических наук,

профессор, академик РАТ

Ж. К. Масанов

Республика Казахстан

Алматы

2004

АННОТАЦИЯ

Работа состоят из 6 разделов. В первом разделе исследования содержится общая характеристика устройства и работы геофизических кабелей. Обосновывается актуальность темы, ставится цель, избираются средства для её достижения, формируются задачи, разрабатываются методика и программа работы, приводятся исходные методические предпосылки.

Во втором разделе решается задача создания методики ускоренного определения долговечности геофизических кабелей, способствующей быстрейшему внедрению в производство прогрессивных изменений конструкции и технологии изготовления, направленных на повышение долговечности. В этом разделе впервые разработаны физико-математические основы оценки уровня долговечности брони, методика, способ и порядок ведения испытаний брони на конструкционную износостойкость. Определены аналитические зависимости для расчета сил прижатия кабеля к стенке скважины, установлены ведущий вид изнашивания брони, ресурс брони кабелей, выпускаемых серийно, уровень долговечности разработанных модификаций брони. Определен недолговечный элемент кабелей. Для контроля электрической прочности и омического сопротивления изоляции спроектирована и изготовлена специальная установка. Описывается специальная испытательная машина для измерения конструкционной износостойкости брони геофизических кабелей.

При оптимизации параметров брони геофизических кабелей, учтены несколько выходных параметров - реакций (откликов) на воздействия факторов оптимизации.

С точки зрения исследования оптимизируется наиболее важный выход - рабочая длина брони, остальные выходные параметры налагают ограничения на предельные значения факторов.

В разделе определены критерии работоспособности брони геофизических кабелей: запасы прочности верхнего и нижнего слоев, коэффициент неуравновешенности и изгибная жесткость. Установлены границы их допускаемого изменения, обеспечивающие работоспособность кабеля.

Теоретически выведены, экспериментально проверены зависимости критериев работоспособности брони запасов прочности, коэффициентов неуравновешенности и изгибной жесткости.

Определены функции взаимозависимостей параметров брони, обусловленных предельными значениями этих критериев.

Аналитически определены и графически изображены границы множества допустимых сочетаний параметров брони по каждому из критериев её работоспособности.

В четвертом разделе разработан алгоритм оптимизации параметров брони геофизических кабелей без протектора.

В результате реализации алгоритма определен их оптимум.

Пятый раздел аналогичен предыдущему, но в нем объектом оптимизации являются параметры брони с протектором.

В шестом разделе работы приводятся технические решения по конструкции брони геофизического кабеля, произведена оценка уровня качества предлагаемых модификаций, проведен расчет экономической эффективности их внедрения в народном хозяйстве.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение: Введение

: 1.

Введение: Характеристика брони геофизических кабелей и методика исследования . . .

: 1. 1

Введение: Анализ структуры брони геофизических кабелей ………. ……

: 1. 2

Введение: Средства повышения уровня качества брони геофизических кабелей . … . . .

: 1. 3

Введение: Критический анализ методик расчета параметров брони и постановка задачи. . …. .

: 1. 4

Введение: Общие методические положения программа исследования…. …

: 2.

Введение: Физико-математические основы методики определения законов развития и распределения износа брони.

: 2. 1

Введение: Определение элемента конструкции геофизических кабелей, определяющего их ресурс

: 2. 1. 1

Введение: Статические значения ресурса брони по данным эксплуатации

: 2. 1. 2

Введение: Экспериментальные испытания изоляции с целью определения её долговечности

: 2. 1. 3

Введение: Общие вопросы повышения надежности токопроводящих жил и изоляции геофизических кабелей . . .

: 2. 2

Введение: Математические моделирование конструкционной износостойкости брони геофизических кабелей

: 2. 2. 1

Введение: Непостоянстве скорости износа брони в пространстве и времени.

: 2. 2. 2

Введение: Графическая интерпретация конструкционной износостойкости брони.

: 2. 2. 3

Введение: Сущность методики испытания брони на конструкционную износостойкость . .

: 2. 3

Введение: Исследование условий изнашивания брони геофизических кабелей .

: 2. 3. 1

Введение: Ведущий вид изнашивания .

: 2. 3. 2

Введение: Усилие, прижимающее кабель к станке скважины

: 2. 3. 3

Введение: Кинематика движения кабеля в скважине. .

: 2. 4

Введение: Разработка машины для испытания брони геофизических кабелей на износостойкость .

: 2. 4. 1

Введение: Необходимые технические характеристики испытательной машины.

: 2. 4. 2

Введение: Критические рассмотрение способов истирания брони геофизических, кабелей при испытаниях на износостойкость . …

: 2. 4. 3

Введение: Обоснование выбора элементов способа испытания брони на конструкционную износостойкость .

: 2. 4. 4

Введение: Описание принципиальной схемы машины 1600 М для испытания брони кабеля на конструкционную износостойкость

: 2. 5

Введение: Разработка методики ведения испытаний на машине для определения конструкционной износостойкость геофизических кабелей .

: 2. 5. 1

Введение: Определение износа массы образцов и необходимого времени истирания. .

: 2. 5. 2

Введение: Экспериментальное определение уровня качества испытательной машины 1600 М

: 2. 5. 3

Введение: Определение необходимого числа повторений испытаний образцов . .

: 2. 5. 4

Введение: Исследование зависимости физико-механических свойств материала проволок брони от времени её пребывания в скважине

: 2. 6

Введение: Закон распределения износа брони геофизических кабелей…….

: 2. 6. 1

Введение: Выбор типовой скважины .

: 2. 6. 2

Введение: Выбор основных признаков типового двойного хода кабеля в скважинах.

: 2. 6. 3

Введение: Экспериментальные данные к их математическая обработка ……

: 2. 6. 4

Введение: Средства ускорения определения ресурса брони цилиндрической формы . .

Введение: Выводы к разделу 2.

: 3.

Введение: Исследование ограничений оптимизации параметров брони геофизических кабелей . . .

: 3. 1

Введение: Основные критерии работоспособности брони . .

: 3. 2

Введение: Исследование предельного натяжения поперечных сечений несущей части кабеля, допускаемого прочностью материала проволок . .

: 3. 2. 2

Введение: Теоретическая оценка натяжения кабеля к скважине

: 3. 2. 3

Введение: Условия предельного состояния поперечных сечений несущей части .

: 3. 2. 4

Введение: Границы множества сочетаний диаметров проволок несущей части брони без проекторов, имеющей допустимые запасы прочности

: 3. 3

Введение: Исследование ограничения по равенству напряжений в слоях проволок поперечных сечений несущей части .

: 3. 4

Введение: Исследований ограничений по коэффициенту неуравновешенности

: 3. 5

Введение: Методика измерения запасов прочности в проволоках несущей части и коэффициентов её неуравновешенности .

: 3. 5. 1

Введение: Критический анализ известного устройства для измерения напряжений в проволоках несущей части . .

: 3. 5. 2

Введение: Устройства для уточненного измерения распределения натяжения по слоям проволок . .

: 3. 5. 3

Введение: Способов измерения угла закручивания кабеля

: 3. 6

Введение: Исследование ограничения по изгибной жесткости несущей части .

: 3. 6. 1

Введение: Зависимость изгибной жесткости несущей части от её параметров.

: 3. 6. 2

Введение: Определение изгибной жесткости, обуславливающей вертикальность подвеса груза.

: 3. 6. 3

Введение: Границы множества сочетаний диаметров проволок слоев несущей части, имеющей допустимую изгибную жесткость……

: 3. 7

Введение: Границы множества сочетаний диаметров проволок слоев несущей части имеющей все показатели качества в допустимых пределах совместно .

Введение: Выводы к разделу 3.

: 4.

Введение: Оптимизации параметров поднашивающейся детали с целью повышения её ресурса

: 4. 1. 1

Введение: Анализ известных методик расчета грузонесущей части геофизических кабелей . .

: 4. 1. 2

Введение: Основные критерии работоспособности грузонесущей части кабеля . . .

: 4. 1. 3

Введение: Исходные теоретические предпосылки . . .

: 4. 2

Введение: Оптимизация грузонесущей части кабеля по критерию прочности

: 4. 2. 1

Введение: Определение коэффициента, учитывающего набегания кабеля на блок . .

: 4. 2. 2

Введение: Зависимость запаса прочности грузонесущей части от диаметров проволок . .

: 4. 2. 3

Введение: Экспериментальная проверка зависимостей запасов прочности грузонесущей части от величин диаметров проволок её верхнего слоя

: 4. 2. 4

Введение: Граница множества сочетаний диаметров проволок грузонесущей части, имеющей допустимые запасы прочности . .

: 4. 3

Введение: Линия равного отклика коэффициентов неуравновешенности ……

: 4. 4

Введение: Оптимизация грузонесущей части по изгибной жесткости ………

: 4. 4. 1

Введение: Зависимость изгибной жесткости кабеля от диаметров проволок его грузонесущей части . .

: 4. 4. 2

Введение: Определение изгибной жесткости, обуславливающей вертикальность подвеса груза . . .

: 4. 4. 3

Введение: Границы множества сочетаний диаметров проволок грузонесущей части, имеющей допустимую изгибную жесткость

: 4. 5

Введение: Оптимизация по основным критериям работоспособности совместно . .

: 4. 5. 1

Введение: Границы множество сочетаний диаметров проволок слоев грузонесущей части, имеющей все показатели качества в допустимых пределах совместно . .

: 4. 5. 2

Введение: Проверка блокирующих контуров

: 4. 5. 3

Введение: Оптимизация грузонесущей части кабеля по коэффициенту неуравновешенности.

: 4. 5. 4

Введение: Зависимость коэффициента неуравновешенности от диаметров проволоки .

: 4. 5. 5

Введение: Экспериментальная проверка зависимостей коэффициентов неуравновешенности

Введение: Выводы к разделу 3.

: 4. 6

Введение: Технические решения некоторые итоги внедрения результатов работы в производство .

: 4. 6. 1