Исследована периодичность диагностирования технических объектов силового привода (СП) буровых установок. Доказана актуальность вопроса и проанализированы недостатки существующей в данный момент системы диагностирования. Предложен новый метод определения более рациональной периодичности диагностирования элементов СП. Проведено теоретическое исследование зависимости периодичности диагностирования технических объектов СП от степени погруженности объектов во время их эксплуатации, а также качества и своевременности проведения технических обслуживаний и ремонтов. Сформулированы выводы и указаны направления последующих исследований.

Наведено результати експериментальних досліджень стану дизельних двигунів силового приводу бурових установок шляхом аналізу пульсацій тиску вихлопних газів (ТВГ) у випускних трубопроводах за постійних режимів роботи. Експериментально встановлено залежності між нерівномірностями пульсацій ТВГ у випускних трубопроводах за постійних режимів роботи двигунів і дефектами систем подачі палива, циліндропоршневої групи та газорозподільного механізму.

Представлено исследование одного из перспективных направлений повышения надежности дизельных двигателей (ДД), которые эксплуатируются в составе силового привода буровых установок, с помощью метода оценки действительного состояния двигателя по изменению угловой скорости вращения коленчатого вала при постоянном режиме его работы. Доказана актуальность проведения работы в области повышения надежности ДД буровых установок. Проведено теоретическое исследование зависимости изменения угловой скорости вращения коленчатого вала двигателя при постоянном режиме его работы от параметров ДД. Проанализировано влияние состояния систем ДД на изменение угловой скорости вращения коленчатого вала двигателя при постоянном режиме его работы. Сформулированы выводы и указаны направления последующих исследований.

Визначено час підйому колони бурильних труб (КБТ) під час спуско-піднімальних операцій на бурових установках. Доведено актуальність питання та проаналізовано недоліки існуючого в даний момент методу розрахунку часу підйому КБТ за коефіцієнтом заповнення тахограми підйому. Запропоновано новий метод визначення часу підйому КБТ, який базується на рішенні рівняння руху КБТ. Теоретично досліджено залежність часу підйому КБТ від сили тяги двигунів силового приводу, ваги частини талевої системи, що здійснює зворотно-поступальний рух, і навантаження на гаку від ваги бурильної колони.

Визначено витрати палива силовими приводами бурових установок під час підняття колони бурових труб (КБТ) у ході спуско-піднімальних операцій. Обгрунтовано актуальність досліджень у напрямі техніко-економічних розрахунків під час компонування силових установок і силових передач. Проведено теоретичне дослідження витрати палива під час розгону КБТ, періоду постійної швидкості руху колони та під час проведення допоміжних машинно-ручних операцій. Проаналізовано витрату потужності силовими установками на різних етапах підняття КБТ і зміну частоти обертання вихідного вала двигуна.

Розглянуто перспективи вживання формул гармонійного аналізу в нафтогазовій промисловості. Запропоновано і розроблено математичну модель з використанням рядів Фур'є (для періодичних процесів) і інтегралів Фур'є (для неперіодичних процесів) для створення програмного забезпечення для діагностичної апаратури. Обгрунтовано актуальність досліджень щодо використовування перетворень Фур'є у процесі ремонту нафтогазового устаткування під час виникнення аварійних ситуацій на бурових.

Наведено дослідження перспективного напрямку підвищення експлуатаційної надійності та забезпечення паливної економічності дизельних двигунів силового приводу бурових установок за допомогою методу оцінки миттєвої частоти обертання і миттєвого прискорення колінчастого вала двигуна. Проведено теоретичні і експериментальні дослідження та встановлено залежність між нерівномірністю миттєвих частот обертання і миттєвих прискорень колінчастого вала і дефектами в системах та механізмах двигуна.

Досліджено теплонавантаженості зовнішніх і внутрішніх пар тертя стрічково-колодкового гальма з рухомими фрикційними накладками бурової лебідки. Зазначено, що дані дослідження базуються на наступних теоретичних засадах: теплоутворенні у фрикційних вузлах гальма, оцінці їх теплового балансу та термічного опору контакту зовнішніх і внутрішніх пар тертя, ефектах природного охолодження фрикційних вузлів. Проведено стендові експериментальні дослідження модельного нетрадиційного гальма за оцінки теплонавантаженості даних пар теря у разі природного та примусового їх охолодження. Встановлено закономірності впливу конструктивних та експлуатаційних параметрів нетрадиційного гальма на теплонавантаженість його пар тертя. Запропоновано методику оцінки інтенсивності природного теплообміну фрикційних вузлів гальма. Розроблено системи для примусового охолодження пар тертя гальма, які працюють на ефектах теплової труби та термоелектиричному.

Висвітлено будову, технологію, технічні характеристики та особливості обслуговування устаткування нафтогазового технологічного транспорту. Описано підіймальні, насосні, змішувальні, трубоукладальні, пересувні установки, цементовози, компресорні станції, установки для контролю та депарафінізації свердловин. Розкрито особливості експлуатації мобільних установок для гідророзриву пластів. Розглянуто умови експлуатації та головні вимоги до транспортної бази мобільних установок для буріння і ремонту свердловин.

Розглянуто теоретичне та експериментальне дослідження експлуатаційних режимів роботи дизельних двигунів з турбокомпресорами нафтогазового технологічного транспорту і бурових установок. Доведено актуальність питання та проаналізовано недоліки, існуючої на даний момент нормативно-технічної документації провідних виробників дизельних двигунів з турбокомпресорами нафтогазового технологічного транспорту і бурових установок. Проаналізовано експлуатаційні режими роботи дизельних двигунів з турбокомпресорами нафтогазового технологічного транспорту і бурових установок за низьких температур навколишнього середовища. Проведено експериментальні та теоретичні дослідження величини тиску моторного масла перед турбокомпресором і витрати моторного масла через підшипники турбокомпресора. Запропоновано заходи, які дозволяють запобігти передчасному виходу з ладу дизельних двигунів з турбокомпресорами нафтогазового технологічного транспорту і бурових установок за низьких температур навколишнього середовища.

Працездатність комбінованої гальмівної стрічки в стрічково-колодковому гальмі бурової лебідки розглянуто з точки зору динаміки взаємодії поверхонь основної і додаткової стрічок. Взаємодія враховує сили контактного тертя та розтягу набігаючих гілок гальмівних стрічок (що не мають збігаючої гілки), які викликають змішане зміщення їх поверхонь, тобто зміщення першого та другого роду. Досягнуто підвищення ефективності гальма за рахунок цілеспрямованого використання основної і додаткової гальмівної стрічки під час розтягування, а також використання нових зон взаємодії "внутрішня поверхня додаткової гальмівної стрічки - зовнішня поверхня основної гальмівної стрічки", "внутрішня поверхня основної гальмівної стрічки - неробоча поверхня фрикційних накладок" для одержання багатопарних вузлів тертя в процесі гальмування. В цьому разі спостерігалося зменшення співвідношення натягів набігаючих гілок комбінованої гальмівної стрічки, що дозволило квазівирівняти питомі навантаження по її довжині.

Досліджено експлуатаційні режими роботи дизельних двигунів (ДД) із турбокомпресорами нафтогазового технологічного транспорту та бурових установок за низьких температур навколишнього середовища. Доведено актуальність питання та проаналізовано недоліки існуючої на даний час технічної документації з експлуатації ДД. Проведено експериментальні дослідження величини тиску моторної оливи перед турбокомпресором і витрати моторної оливи через підшипники турбокомпресора. Запропоновано заходи, які надають можливість запобігти передчасному виходу з ладу ДД із турбокомпресорами нафтогазового технологічного транспорту та бурових установок за низьких температур навколишнього середовища.

Изложены результаты многолетних теоретических и экспериментальных исследований высокоэффективных усовершенствованных и новых функциональных узлов ленточно-колодочных тормозов (ЛКТ) буровых лебедок. Рассмотрена работа пар трения ЛКТ с усовершенствованными тормозными лентами и шкивами или фрикционными узлами. Проанализированы электротермические процессы и явления при взаимодействии металлополимерных пар трения тормозов. Внимание уделено расчету конструктивных и эксплуатационных параметров различных типов фрикционных узлов ЛКТ. Рассмотрены конструкция и особенности работы дополнительных индукторных систем ЛКТ. Приведены методы и средства выравнивания удельных нагрузок во фрикционных узлах ЛКТ. Даны сведения о перспективных высокоэффективных фрикционных узлах тормозных устройств.

Розглянуто завдання зниження енергонавантаженості металополімерних пар тертя стрічково-колодкових гальм (СКГ) лебідок бурових установок. Детально проаналізовано явище і процеси нанотрибологічного характеру в парах тертя СКГ на основі використання біполярних фрикційних елементів, які вмонтовані у гальмівні шківи бурових лебідок. Здійснено аналіз процесів, що відбуваються з компонентами полімерних матеріалів за змінення електричних полів та у разі взаємодії ділянок металополімерних пар тертя СКГ. Запропоновано пристрій електротермостимульованої деполяризації взаємодіючих ділянок металополімерних пар тертя СКГ лебідок бурових установок, який в порівнянні з традиційними конструкціями СКГ лебідок бурових установок має ряд переваг. Досягнуто зниження енергонавантаженості металополімерних пар тертя запропонованої конструкції СКГ на різних режимах їх навантаження, що дозволило експлуатувати фрикційні накладки гальма за поверхневих температур, нижче допустимих для їх матеріалів. Це дозволило не тільки зменшити сили тертя, але і стабілізувати знософрикційні характеристики фрикційних вузлів СКГ. В цьому разі відбувається зменшення зносу робочих поверхонь фрикційних накладок СКГ лебідок бурових установок.

Надано перспективний напрям підвищення ефективності бурових установок за рахунок автоматизації процесів гальмування бурових лебідок на підставі широкого впровадження електронних і комп'ютерних технологій. Виконано постановку завдання та сформульовано основні принципи побудови автоматизованих тормозних систем. Основою запропонованого підходу є комплексне застосування електронних пристроїв для оптимізації процесу гальмування під час виконання спуско-піднімальних операцій.

Розглянуто умови надійності роботи фрикційних вузлів гальмівних пристроїв у випадку обмеження часу гальмування, середніх питомих навантажень на взаємодіючих поверхнях тертя та робочих поверхневих температур. Показано вплив перерахованих параметрів на динамічні, електричні та теплові фактори імпульсного характеру. Розглянуто особливості ударної взаємодії важконавантажених фрикційних вузлів стрічково-колодкового гальма; миттєву силу тертя при взаємодії міхроділянок тертя з урахуванням сил опору та зсуву на плямах контакту з використанням базових функцій: нормального закону Пуассона та імпульсної функції Дірака; нанотрибологічні процеси під час оцінки миттєвої сили тертя у фрикційних вузлах гальм. Контактно-імпульсна взаємодія металополімерних пар тертя гальмівних пристроїв розглядається на макро-, мілі- та нанорівнях.

Досліджено трибологічні процеси, які супроводжують зміни у твердій і рідкій фазах матеріалів полімерних накладок, з метою зниження енергонавантаженості металополімерних пар тертя стрічково-колодкових гальм лебідок бурових установок. Детально проаналізовано електротермостимульовані поляризаційні та деполяризаційні процеси у поверхневих шарах елементів тертя металополімерних пар, які вмонтовані у гальмівні шківи бурових лебідок. Проаналізовано процеси, що відбуваються з компонентами полімерних матеріалів у разі зміни електричних полів та у разі взаємодії ділянок металополімерних пар тертя стрічково-колодкового гальма. Досягнуто зниження енергонавантаженості металополімерних пар тертя запропонованої конструкції стрічково-колодкового гальма на різних режимах їх навантаження, що дозволило експлуатувати фрикційні накладки гальма за поверхневих температур, нижче допустимих для їх матеріалів. Це надало змогу не тільки зменшити сили тертя, але і стабілізувати зносо-фрикційні характеристики фрикційних вузлів стрічково-колодкового гальма. Досліджено зв'язок поляризаційних процесів металополімерних пар тертя стрічково-колодкових гальм лебідок бурових установок з напруженістю поля, що генерується на плямах мікровиступів пар тертя.

Рассмотрены трибохимические процессы в парах трения тормозных механизмов. Сделаны теоретические исследования контактно-импульсного фрикционного взаимодействия на пятнах контактов микровыступов металлополимерных пар трения. Детально проанализированы процессы и явления, происходящие в тормозных механизмах с учетом химического состава газов в межконтактном пространстве пары трения. Проведены экспериментальные исследования износа фрикционных пар в зависимости от их материалов и состава газов межконтактного пространства.

Показаны силы трения, возникающие в металлополимерных прямых и обратных парах трения, и формируемые при этом удельные нагрузки.

Розкрито механізм контактно-імпульсній взаємодії мікровиступів металополімерних пар тертя гальмівних пристроїв, котрий залежить від піддатливості елементів конструкцій фрикційних вузлів та їх стиків у формуванні внутрішніх (на нанорівні) і зовнішніх (на мікро- і макрорівнях) експлуатаційних параметрів вузлів тертя.