Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка технологии изготовления высокоэффективных долот горизонтального и наклонного бурения для нефтегазовой отрасли

Номер контракта: 14.581.21.0012

Руководитель: Полушин Николай Иванович

Должность: Зав. лабораторией сверхтвердых материалов НИТУ МИСиС

Организация: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"
Организация докладчика: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"

Аннотация скачать
Постер скачать
Презентация скачать
Ключевые слова:
инструмент, обработка, горизонтальное бурение, сверхтвердые материалы, алмазное долото, нефть, газ, наноматериалы, композиционные материалы, сертификация

Цель проекта:
Разработка технологии производства высокоэффективного породоразрушающего инструмента – долот горизонтального и наклонного бурения для добычи нефти и газа. Задачи: Достижение указанной цели обеспечивается с использованием результатов прикладных научных исследований, выполняемых в период 2015-2016 годов по темам: - Разработка технологии получения наноструктурированного режущего слоя из сверхтвердых материалов для высокоэффективного породоразрушающего инструмента; - Разработка технологии получения наноструктурированных материалов для несущих подложек с высокой ударной вязкостью; - Разработка методов и оборудования для аттестации и сертификации породоразрушающего инструмента.

Основные планируемые результаты проекта:
Должна быть разработана технология изготовления высокоэффективных долот горизонтального и наклонного бурения для нефтегазовой отрасли, включающих режущие элементы основных используемых типоразмеров (9 – 20 мм) и несущих подложек с высокой ударной вязкостью с использованием отечественного оборудования и материалов.

Режущие элементы долот (на основе алмаза и тугоплавких карбидов) должны обладать следующими характеристиками:
1) диаметр 9-20 мм;
2) высота 9-20 мм;
3) толщина алмазного слоя 1,0-2,5 мм;
4) износостойкость не менее 0,24 мг/кг;
5) трещиностойкость не менее 5 МПа•м1/2.

Требования к износостойкому покрытию:
1) содержание карбидов вольфрама, вес.% - 65%;
2) содержание порошка на основе Ni, Cr, B, Si, C, вес.% - 35%;
3) твердость металлической матрицы - 400-600HV;
4) твердость карбидов -2000 - 2800HV

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Высокоэффективное долото горизонтального и наклонного бурения (с режущими элементами на основе алмаза и тугоплавких карбидов) для нефтегазовой отрасли, включающее режущие элементы основных используемых типоразмеров (9 – 20 мм) и несущие подложки с высокой ударной вязкостью с использованием отечественного оборудования и материалов.

Разрабатываемое долото состоит из следующих составных частей:
1) корпус долота;
2) режущие элементы состоят из алмазного режущего слоя и твердосплавной под-ложки (разрабатываются в рамках ПНИЭР);
3) износостойкое покрытие корпуса долота (состав покрытия и технология его нанесения модернизируются в рамках ПНИЭР).
Тип долота – лопастное долото тип ДЛ PCD с режущими элементами на основе алмазного режущего слоя и несущих подложек тугоплавких карбидов с покупным стальным корпусом, лопасти вогнутые, безступенчатые.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
- Разрабатываемая технология подлежит промышленному освоению (внедрению) силами Индустриального партнера по комплексному проекту, привлеченному исполнителем (головным исполнителем) настоящих ПНИЭР по отдельному договору о софинансировании и дальнейшем использовании результатов, согласованному Минобрнауки России и предусматривающему коммерциализацию результатов ПНИЭР в срок не позднее 2018 года посредством организации производства высокоэффективных долот горизонтального и наклонного бурения для нефтегазовой отрасли и поставки опытно-промышленных партий изделий потребителям в объеме не менее 3000 млн. руб./год в 2018-2019 г.г., не менее 10000 млн. руб./год в 2019-2021 г.г.

- Получаемые результаты ПНИЭР предназначены для последующего создания Индустриальным партнёром во взаимодействии с Получателем субсидии новых видов продукции и/или технологий производства режущих элементов основных применяемых типоразмеров (9 - 20 мм) с использованием отечественного оборудования и материалов и, на их основе, высокоэффективного породоразрушающего инструмента.

Текущие результаты проекта:
- Аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках ПНИЭР;

- Разработан эскизный проект и макет 6-лопастного долота горизонтального и наклонного бурения;

- Публикация.