The object of research, development or design (in Russian) : Штанговые глубинные насосы (ШГН) и технологии их изготовления с высокими физико-механическими свойствами рабочей поверхности

The object of research, development or design (in Kazakh) : Штангалық тереңдік сорғылары (ШГН) және жұмыс бетінің жоғары физика-механикалық қасиеттері бар оларды дайындау технологиялары

Aim of work (in Russian) : Разработка лазерной технологии создания высокопроизводительного добывающего комплекса с адаптивной системой управления

Aim of work (in Kazakh) : Адаптивті басқару жүйесі бар жоғары өнімді өндіру кешенін құрудың лазерлік технологиясын әзірлеу

Методы исследования (на русском) : Методы, применяемые в исследованиях: аналитические, патентный поиск, синтез, планирование многофакторного эксперимента, моделирование, математическая статистика, маркетинговые.

Методы исследования (на казахском) : Зерттеулерде қолданылатын әдістер: аналитикалық, патенттік іздеу, синтез, көп факторлы экспериментті жоспарлау, модельдеу, математикалық статистика, маркетинг.

Obtained results and novelty (in Russian) : Уникальность результатов и новизна исследования отражена в разработке энергоэффективной установки и технологии лазерного изготовления насоса с применением высоко легирующих порошков с диоксидом циркония (Патент РК на изобретение); разработан экспериментальный образец адаптивно-инерционной системы глубинной очистки пластовой жидкости (Патент РК на полезную модель); разработана схема рекуперативного гибридного привода «Насос-качалка» с мехатронными элементами. Основные результаты опубликованы в шести научных статьях в журналах SCOPUS, Q2 и Q3, процентиль по CiteScore более 35, 50 и 70. Научная новизна проекта заключается в интегрированном решении задач обоснования критериев качества, энергоэффективности изготовления и повышения ресурса ШГН и комплексов за счет модификации физико-механических и геометрических свойств насоса с использованием информационных и лазерно-плазменной технологий. Научная новизна так же выражена в развитии методологии научных основ расчета напряжений и влияние их на величину износа сопряжений плунжер-цилиндр штанговых глубинных насосов и современных технологий лазерно-плазменной модификации поверхности, а также в разработке методики оценки перспективных критериев совершенствования технологии изготовления нефтедобывающих комплексов.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Зерттеу нәтижелерінің бірегейлігі мен жаңалығы цирконий диоксиді бар жоғары легирлеуші ұнтақтарды (өнертабысқа ҚР патенті) қолдана отырып, энергия тиімді қондырғы мен сорғыны лазерлік дайындау технологиясын әзірлеуде көрініс тапты; қабаттық сұйықтықты тереңдетіп тазартудың адаптивті-инерциялық жүйесінің эксперименттік үлгісі (пайдалы модельге ҚР патенті) әзірленді; цирконий диоксиді бар "сорғы-тербелмелі" регенеративті гибридті жетек схемасы әзірленді. мехатроникалық элементтер. Негізгі нәтижелер SCOPUS, Q2 және Q3 журналдарындағы алты ғылыми мақалада жарияланған, citescore процентилі 35, 50 және 70-тен жоғары. Жобаның ғылыми жаңалығы ақпараттық және лазерлік-плазмалық технологияларды пайдалана отырып, сорғының физика-механикалық және геометриялық қасиеттерін модификациялау есебінен мГн және кешендер ресурсын дайындау мен арттырудың сапа критерийлерін негіздеу міндеттерін интеграцияланған шешуден тұрады. Ғылыми жаңалық кернеулерді есептеудің ғылыми негіздерінің әдіснамасын дамытуда және олардың штангалық тереңдік сорғыларының плунжер-цилиндр конъюгацияларының тозу мөлшеріне және бетті лазерлік-плазмалық модификациялаудың заманауи технологияларына әсерін, сондай-ақ мұнай өндіру кешендерін өндіру технологиясын жетілдірудің перспективалық критерийлерін бағалау әдістемесін әзірлеуде айқын көрінеді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Разработан наиболее оптимальный состав механической смеси для напыления, объем в %: железный порошок ПЖРВ-2 – основа, порошок ПН55Т45 (15-20%), порошок ПН73Х16С3Р2 (15-20%), порошок алюминиевый ПА-4 (1-4%), порошок медный ПМС-1 (1-2%), сормайт (1-5%), бура (10-15%), галониды (ОМ)-(1-2%). Антикоррозионные свойства придает порошок с диоксидом циркония 15Х17Н12Ф335ZrO2. Установив металлографическими исследованиями оптимальную микроструктуру, удалось обосновать оптимальные режимы восстановления внутренней поверхности нагнетательной колонны насоса: мощность излучения 2000…3000 Вт; скорость наплавки 10-15 мм/с; диаметр пятна фокусирования излучения 1,5…2,5 мм; диаметр обрабатывающего лазерного пятна (дистанция наплавки) – 10-20 мм; плотность энергии лазерного луча - 3•105 Вт/см2; расстояние от фокальной плоскости – 50-200 мм; массовый расход наплавочного порошка 0,25 г/с. Стоимость нового насоса НН2Б-95-30-08 малодебитной скважины 1284евро, а комплект одного месторождения скважин 32 тыс.евро. Стоимость изготовления по новой технологии 970 евро, для одного месторождения из 25 скважин составляет 12,4 млн.тенге (25 тыс.евро). Значит, изготовление насосных комплексов по инновационной технологии экономически целесообразно, т.к. на 23% ниже стоимости новых иностранного производства.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Бүркуге арналған механикалық қоспаның ең оңтайлы құрамы әзірленді, көлемі%: ПЖРВ-2-негіз темір ұнтағы, ПН55Т45 ұнтағы (15-20%), ПН73Х16С3Р2 ұнтағы (15-20%), алюминий ПА-4 ұнтағы (1-4%), мыс ПМС-1 ұнтағы (1-2%), формайт (1-5%), боракс (10-15%), галонидтер(ОМ)-(1-2%). 15х17н12ф335zro2 цирконий диоксиді бар ұнтақ коррозияға қарсы қасиеттерді береді. Металлографиялық зерттеулермен оңтайлы микроқұрылымды орната отырып, сорғының айдау бағанының ішкі бетін қалпына келтірудің оңтайлы режимдерін негіздеуге мүмкіндік туды: сәулелену қуаты 2000...3000 Вт; балқу жылдамдығы 10-15 мм / с; сәулеленудің фокустық нүктесінің диаметрі 1,5 мм 2,5 мм; өңдеу лазерлік нүктесінің диаметрі (балқу қашықтығы) - 10-20 мм; лазер сәулесінің энергия тығыздығы-3•105 Вт / см2; фокустық жазықтықтан қашықтық - 50-200 мм; беткі ұнтақтың массалық шығыны 0,25 г / с. Жаңа NN2B сорғысының құны-95-30-08 төмен дебитті ұңғыма 1284 евро, ал бір ұңғыма кен орнының жиынтығы 32 мың еуро. Жаңа технология бойынша дайындау құны 970 Еуро, 25 ұңғымадан тұратын бір кен орны үшін 12,4 млн. теңгені (25 мың еуро) құрайды. Бұл дегеніміз, инновациялық технология бойынша сорғы кешендерін жасау экономикалық тұрғыдан тиімді, өйткені жаңа шетелдік өндіріс құнынан 23% төмен.

Level of implementation (in Russian) : Имеются Акты внедрения на ремонтно-восстановительных предприятиях ТОО "Ремплазма", ТОО "COOL INFINITI" и на заводе по изготовлению запорной арматуры и нефтегазовой аппаратуры и насосов. Акт внедрения об изготовлении и готовности экспериментального образца высокотехнологичной установки по изготовлению высокопроизводительного нефтедобывающего комплекса (№ НТЭ-7/2022 от 23.09.2022г ТОО «Cool Infinity»); 2. Акт внедрения методики испытания опытного экспериментального образца адаптивно-инерционной системы глубинной очистки пластовой жидкости ТОО «РЕМПЛАЗМА» от 10.08.2022г; 3. Акт внедрения рекуперативной системы нефтедобывающего комплекса "Насос-качалка" ( № 46 от 29.04.2022 г).

Level of implementation (in Kazakh) : "Ремплазма" ЖШС, "COOL INFINITI" ЖШС жөндеу-қалпына келтіру кәсіпорындарында және бекіту арматурасы мен мұнай-газ аппаратурасы мен сорғыларын дайындау зауытында енгізу актілері бар. Жоғары өнімді мұнай өндіру кешенін дайындау бойынша жоғары технологиялық қондырғының эксперименттік үлгісін дайындау және дайындау туралы енгізу актісі (23.09.2022 ж. № НТЭ-7/2022 "Cool Infinity"ЖШС); 2. 10.08.2022 ж. "РЕМПЛАЗМА" ЖШС қабаттық сұйықтықты тереңдетіп тазартудың адаптивті-инерциялық жүйесінің тәжірибелік эксперименттік үлгісін сынау әдістемесін енгізу актісі; 3. "Сорғы-тербелмелі" мұнай өндіру кешенінің регенеративті жүйесін енгізу актісі (29.04.2022 ж. № 46).

Efficiency (in Russian) : Возможность изготовления ранее выбраковываемых добывающих ШГН с высокой ресурсной производительностью методом лазерно-плазменной наплавки ZrO2 и газотермическим упрочнением, обеспечивающие безотказную работу добывающих комплексов до 105 (часов). Технология лазерно-плазменного изготовления откроет новые горизонты в области качества, ресурсосбережения, энергоемкости и долговечности отечественных глубинных добывающих комплексов Казахстанских нефтегазовых месторождений. Прорывные результаты выражены в создании инновационных наноструктурированных лазерных технологий изготовления нефтедобывающих комплексов инерционного типа.

Efficiency (in Kazakh) : 105 (сағатқа) дейін өндіруші кешендердің тоқтаусыз жұмысын қамтамасыз ететін, ZrO2 лазерлі-плазмалық балқыту және газотермиялық беріктігі әдісімен ресурстық өнімділігі жоғары бұрын жарамсыз өндіруші ТШС дайындау мүмкіндігі. Лазерлік-плазмалық дайындау технологиясы қазақстандық мұнай-газ кен орындарының отандық терең өндіру кешендерінің сапасы, ресурс үнемдеу, энергия сыйымдылығы және ұзақ мерзімділігі саласында жаңа көкжиектерді ашады. Серпінді нәтижелер инерциялық типтегі мұнай өндіру кешендерін дайындаудың инновациялық наноқұрылымды лазерлік технологияларын құруда көрсетілген.

Field of application (in Russian) : Научно-производственные предприятия: проектно-конструкторские бюро, производство добывающей отрасли; эксплуатации энергетического оборудования в машиностроении, нефте- газодобывающие компании и месторождения углеводородного сырья.

Field of application (in Kazakh) : Ғылыми-өндірістік кәсіпорындар: жобалау-конструкторлық бюролар, өндіруші саланың өндірісі; машина жасаудағы энергетикалық жабдықтарды пайдалану, мұнай-газ өндіруші компаниялар және көмірсутек шикізатының кен орындары.