Облегченную бурильную трубу для геологоразведки сконструировали ученые Оренбургского государственного университета (ОГУ). Как сообщили в пресс-службе вуза, разработка поможет в поисках месторождений полезных ископаемых при большой глубине залегания пород.
Ученые рассмотрели возможность применения материалов более высокой прочности при уменьшении толщины стенки трубы. В таких обстоятельствах зона сварного соединения замковой части с телом трубы становится уязвимым местом конструкции. Это требует научно обоснованного подхода к выбору материалов для данных элементов и технологии их соединения. В качестве такой технологии использовали ротационную сварку трением.
«Нам удалось оптимизировать параметры сварки трением. Учитывая, что колонна бурильных труб эксплуатируется в сложных условиях механического нагружения, сочетающих воздействие статических и циклических нагрузок, были проведены испытания на растяжение и усталостную прочность сварных соединений, полученных при различных режимах сварки. Полученные результаты были сопоставлены с данными подробных исследований микроструктуры зоны сварного шва и выявлены процессы, развивающиеся при сварке сталей в твердой фазе и обеспечивающие получение наиболее прочного соединения», — рассказала научный руководитель проекта Елена Приймак.
Работы выполнены на базе научно-образовательного центра новых материалов и перспективных технологий ОГУ и АО «Завод бурового оборудования», заинтересованного в создании облегченных бурильных труб.
На основании результатов исследований на предприятии изготовили опытную партию труб для высокоскоростного алмазного бурения на твердые полезные ископаемые. Специалисты провели их полевые испытания при бурении скважин глубиной до двух тысяч метров.
Успешные результаты испытаний позволили заводу запустить новую продукцию в серийное производство. Облегченные бурильные трубы помогают решать задачу импортозамещения и, как следствие, пользуются высоким спросом со стороны потребителей.
Изобретение реализовано в ходе программы «Приоритет 2030» нацпроекта «Наука и университеты».
