Специалисты Волгоградского государственного технического университета разработали методику цифровых двойников, которая поможет повысить прочность стальных канатов для нефтедобывающих установок.
Результаты исследований опубликованы в журнале The International Journal of Advanced Manufacturing Technology.
По словам специалистов, штанговые насосы используются на большинстве нефтяных скважин мира. В качестве привода на них установлены станки-качалки, соединенные с насосом, погруженным в скважину, стальной штангой. В последние годы штангу стали заменять специальным стальным канатом, что позволяет размещать насос в наклоненной скважине малого диаметра.
Вместе с тем возникла проблема с эксплуатационной надежностью таких канатных штанг. Специалисты из ВолгГТУ разработали метод расчета необходимых параметров для сборки каната с помощью его цифрового двойника - создавая детальную компьютерную 3D-модель каната и подбирая оптимальное соотношение параметров. Он дает возможность проверить несколько альтернативных вариантов соотношения параметров, выявить достоинства и недостатки каждого и выбрать оптимальный, а в итоге - сэкономить не только деньги, но и время при постановке на производство новых видов конструкции.
«Сейчас мы разрабатываем оптимальный канат, будем уточнять наиболее соответствующие диаметры проволок, зазоры между ними и сопоставлять результаты внесения различных изменений. По нашим расчетам, метод позволит повысить нагрузочную способность канатной штанги нефтедобывающих установок на 20 процентов», - рассказал заведующий кафедрой «Материаловедение и композиционные материалы» ВолгГТУ Леонид Гуревич.
Он обратил внимание на то, что расчет свойств проволочных изделий методом компьютерного моделирования уже опробовали при конструировании проводов воздушных линий электропередач и грозозащитных тросов. Их прочность оказалась выше, чем у тех, что уже используются в промышленности.
Дальнейшей задачей научного коллектива Гуревич назвал объединение возможностей с ведущими производителями канатной продукции для выпуска высококачественных стальных компонентов нефтедобывающих установок.
Информация предоставлена www.rst.gov.ru
