Метою роботи є підвищення герметичності та ремонтопридатності різьбових з'єднань обсадних труб шляхом удосконалення вузлів ущільнення з врахуванням експлуатаційних навантажень. Поставлена мета досягається шляхом вирішення таких завдань: 1. Обгрунтування напрямків підвищення герметичності різьбових з'єднань обсадних труб та удосконалення методів їх розрахунку і проектування. 2. Розроблення та програмна реалізація аналітичної моделі пружно-деформованого стану різьбових з'єднань обсадних труб з вузлом ущільнення. 3. Аналітичні дослідження впливу конструктивних та експлуатаційних чинників на герметичність різьбових з'єднань обсадних труб ОТТГ. 4. Удосконалення різьбових з'єднань обсадних труб ОТТГ з підвищенням їх надійності і ремонтопридатності та розроблення методики їх проектування і технологічного забезпечення для заданих умов експлуатації. 5. Розроблення методики експериментальних досліджень удосконалених з'єднань типу ОТТГ та проведення їх дослідних випробувань. 6. Розроблення технологічного способу підвищення і відновлення герметичності з'єднань ОТТГ та проведення його дослідної апробації. ЗМІСТ ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ 5 ВСТУП 7 РОЗДІЛ 1 АНАЛІЗ ПРОБЛЕМ НАДІЙНОСТІ І ГЕРМЕТИЧНОСТІ ПРИ КРІПЛЕННІ ОБСАДНИМИ ТРУБАМИ НАФТОВИХ І ГАЗОВИХ СВЕРДЛОВИН ... 13 1.1. Конструктивні і технологічні причини порушення працездатності обсадних колон при кріпленні свердловин 13 1.2. Аналіз надійності та герметичності стандартних різьбових з' єднань обсадних труб за промисловими даними 19 1.3. Сучасні методи і засоби підвищення надійності та відновлення працездатності з'єднань обсадних колон 33 1.4. Рівень аналітичних досліджень міцності та герметичності різьбових з'єднань обсадних труб 40 1.5. Постановка задачі і завдання досліджень 50 РОЗДІЛ 2 РОЗРОБЛЕННЯ ПРУЖНО-ДЕФОРМАЦІЙНОЇ МОДЕЛІ ФОРМУВАННЯ ГЕРМЕТИЗУЮЧОЇ ЗДАТНОСТІ РІЗЬБОВИХ З'ЄДНАНЬ ОБСАДНИХ ТРУБ 53 2.1. Методика розрахунку пружно-деформованого стану ділянок з'єднання муфти і труби з лінійно змінною товщиною стінки 53 2.2. Методика визначення контактних тисків на тонкостінних і нетонкостінних ділянках, з' єднаних з радіальним натягом 60 2.3. Розробка принципів пружно-деформаційної моделі формування герметичності з'єднання муфт і труб з вузлом ущільнення 67 Висновки до розділу 76 РОЗДІЛ 3 АНАЛІТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ КОНСТРУКТИВНИХ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЙНИХ ЧИННИКІВ НА ГЕРМЕТИЧНІСТЬ З'ЄДНАНЬ ОТТГ 78 3.1. Закономірності розподілу контактних тисків у стандартних різьбових з'єднаннях обсадних труб ОТТГ 78 3.2. Вплив експлуатаційних чинників на зміну контактних тисків і герметичність з'єднань ОТТГ 89 3.3. Вплив зменшення товщини стінки труби у вузлі ущільнення на герметичність з'єднань ОТТГ 115 3.4. Залежність герметичності ущільнюючого вузла від співвідношення товщин стінок на його ділянках 129 Висновки до розділу 141 РОЗДІЛ 4 УДОСКОНАЛЕННЯ КОНСТРУКЦІЇ ІШДВИЩЕНННЯ ГЕРМЕТИЧНОСТІ РІЗЬБОВИХ З'ЄДНАНЬ ОБСАДНИХ КОЛОН .. 143 4.1. Розроблення удосконалених різьбових з'єднань обсадних колон підвищеної надійності і герметичності 143 4.2. Методика дослідних випробувань удосконалених різьбових з'єднань обсадних труб типу ОТТГ 151 4.3. Випробування герметичності експериментальних зразків удосконалених з'єднань ОТТГ та аналіз їх результатів 156 4.4. Методика проектування високонадійних різьбових з' єднань обсадної колони для заданих експлуатаційних умов 163 Висновки до розділу 171 РОЗДІЛ 5 ГПДВИЩЕНННЯ РЕМОНТОПРИДАТНОСТІ РІЗЬБОВИХ З'ЄДНАНЬ ОБСАДНИХ ТРУБ ТИПУ ОТТГ 172 5.1. Розроблення ремонтопридатних різьбових з'єднань обсадних труб та способу відновлення їх герметичності 172 5.2. Обгрунтування технологічного забезпечення ремонту різьбових з' єднань обсадних труб у промислових умовах 176 5.3. Дослідна апробація способу відновлення герметичності різьбових з'єднань обсадних труб ОТТГ 187 Висновки до розділу 196 ВИСНОВКИ 197 ДОДАТКИ 199 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 207