Удосконалений метод вакуумного газотермоциклічного іонно-плазмового азотування елементів бурильної колони

Abstract

Наведено аналіз аварій і пошкодження елементів бурильної колони при бурінні нафтових і газових свердловин на родовищах України та Росії, класифікацію видів аварій. Для зміцнення елементів бурильної колони запропоновано удосконалений метод вакуумного газотермоциклічного іонно-плазмового азотування. Приведено характеристики установки ВІПА-1 для здійснення технологічного процесу вакуумного газотермоциклічного азотування у плазмі пульсуючого тліючого розряду для зміцнення поверхневих шарів елементів бурильної колони. Розроблено автоматизовану систему контролю та управління технологічним процесом зміцнення .Розроблено технологію вакуумного іонно-плазмового азотування, що поєднує подачу на вхід вакуумної установки для азотування пульсуючого струму з високою напругою та періодичність чергування циклів насичення та розсмоктування азоту як за насичуючою здатністю атмосфери, так і за температурою.

The analysis of drill string accidents and damages of the drill string elements during drilling of oil and gas wells on the fields of Ukraine and Russia and classification of accidents types are shown. We have suggested an improved method of vacuum gas-thermal-cycle ion-plasma nitriding for strengthening of the drill string elements. The characteristics of the VIPA-1 installation for conducting the technological process of vacuum gas-thermal-cycle ion-plasma nitriding in glow discharge pulsing plasma for hardening surface layers of the drill string elements are provided. The automated control and management system of technological hardening process was developed. The technology of vacuum ion-plasma nitriding that combines the high voltage pulsating current infeed rate of the vacuum installation for nitriding and cycle intervals of nitrogen saturation and diffusion both in accordance with the atmosphere saturation capacity and temperature was developed.