Оптимальное применение опор при вводе трубопровода в скважину подводного перехода. Часть 1
Авторы: Овчинников Н.Т.
Опубликовано в выпуске: #12(132)/2022
DOI: 10.18698/2308-6033-2022-12-2232
Раздел: Механика | Рубрика: Механика деформируемого твердого тела
Рассмотрена задача оптимальной расстановки опор в процессе протаскивания трубопровода по скважине при строительстве подводного перехода способом наклонно-направленного бурения. В части 1 работы приведены результаты применения стержневой модели трубопровода при расположении переходного участка на неподвижных опорах с изменяемой высотой подъема. Условия оптимизации расстановки опор предусматривают отсутствие контактных нагрузок на входе трубопровода в скважину и минимальность либо напряжений в пределах переходного участка, либо действующих на участок реакций опор. Определены число применяемых опор и необходимая высота подъема трубопровода. Проведена оценка влияния длины пролетов между опорами при равномерной и неравномерной расстановке опор, а также при наличии бурового раствора в скважине. Исследовано влияние на расстановку опор растягивающего или сжимающего осевого усилия в трубопроводе. Проанализированы последствия отказа одной из опор в ходе протягивания трубопровода. Найден рабочий диапазон высоты подъема трубопровода на опорах по критерию выхода опор из-под нагрузки, определяющий требуемую точность позиционирования трубопровода. По результатам расчетов отображены форма изгиба трубопровода, эпюра действующих напряжений и реакции опор. Сделан вывод о том, что при использовании оптимальной расстановки опор воздействие на трубопровод в процессе протаскивания ограничивается технологически необходимым минимумом, не влияющим на последующую эксплуатацию перехода.
Литература
[1] Нормативно-техническая документация для проектирования, строительства и эксплуатации подводных переходов нефтепроводов, выполняемых способом наклонно-направленного бурения. Часть 2. Методическое пособие для определения напряженно-деформативного состояния трубопровода при строительстве подводных переходов нефтепроводов способом наклонно-направленного бурения. Москва, ОАО «Транснефть», 1999, 99 с.
[2] Спектор Ю.И., Мустафин Ф.М., Лаврентьев А.Е. Строительство подводных переходов трубопроводов способом горизонтально направленного бурения. Уфа, ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2001, 203 с.
[3] Курочкин В.В., Овчинников Н.Т., Безверхов А.А. Бестраншейные методы прокладки нефтепроводов. Трубопроводный транспорт нефти, 2000, № 5, с. 25–30.
[4] Куляшов А.П., Тютьнев И.А. Нагрузки, действующие на трубоукладчики при выполнении технологического процесса. Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2011, № 1 (86), с. 148–153.
[5] Степанчук Ю.М., Кожевникова В.А. Статические напряжения в трубопроводе при его ремонте. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2010, № 3, с. 98–107.
[6] Пашин С.Т., Чучкалов М.В., Аскаров Р.М., Чичелов В.А., Гумеров А.Г. Развитие и внедрение технологии переизоляции газопроводов с подъемом в траншее. Коррозия Территории Нефтегаз, 2009, № 3 (14), с. 20–25.
[7] Овчиников Н.Т. Моделирование приведения трубопровода в нормативное состояние изопериметрическим изменением формы. Территория Нефтегаз, 2020, № 11–12, с. 20–31.
[8] Шелков И.А. Строительство подводных переходов трубопроводов в нефтегазовой отрасли методом горизонтально-направленного бурения. Проблемы защитных покрытий (изоляции) и пути их решения. ВИС-МОС, 2013, № 3/4, с. 36–40. URL: https://vis-mos.ru/ru/press/publications/detail/1005/
[9] Овчинников Н.Т., Сорокин Ф.Д. Численное и физическое моделирование деформирования стержня при осевом нагружении в канале. Часть 1. Инженерный журнал: наука и инновации, 2020, вып. 10. http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2020-10-2021
[10] Торопов В.С., Торопов Е.С., Подорожников С.Ю., Сероштанов И.В. Применение дополнительного оборудования в технологии горизонтального направленного бурения. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), 2015, № S36, с. 36–44.
[11] Сальников А.В., Зорин В.П., Агиней Р.В. Методы строительства подводных переходов газонефтепроводов на реках Печорского бассейна. Ухта, УГТУ, 2008, 108 с.
[12] Морозов Н.Ф., Товстик П.Е. Устойчивость сжатого стержня при наличии ограничений на перемещение. Доклады Академии наук, 2007, т. 412, № 2, с. 196–200.
[13] Дорогов Ю.И. Устойчивость горизонтального упругого стержня. Вестник Томского государственного университета, Математика и механика, 2016, № 4 (42), с. 70–83.
[14] Овчинников Н.Т. Различные аспекты учета давления жидкости и газа в задачах статики гибких стержней. Инженерный журнал: наука и инновации, 2021, вып. 11. http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2021-11-2124