On the possibility of using simulation modeling for research and design of universal preventer seals

Authors

  • V. V. Mykhailiuk Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas, 15 Karpatska Street Ivano-Frankivsk Ukraine, 76019
  • І. І. Chudyk Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas, 15 Karpatska Street Ivano-Frankivsk Ukraine, 76019
  • Yu. R. Mosora Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas, 15 Karpatska Street Ivano-Frankivsk Ukraine, 76019

DOI:

https://doi.org/10.31471/1993-9965-2021-1(50)-53-61

Keywords:

simulation modeling, stress-strain state, universal (ring) preventer, seal.

Abstract

Well control in the process of their construction is one of the important factors in ensuring the safety of the technological process. Blowout preventer equipment, which includes annular preventers, is used to control the wells. This applies to oil and gas wells, and wells that provide degassing of coal seams to reduce their gas-dynamic activity. Technological processes of safe work require the expansion of the functionality of the sealing unit of the annular preventer while ensuring its high performance. One of the determining factors to ensure the required durability of seals in different modes of operation is the study of their stress-strain state. In this paper, the possibility of using simulation three-dimensional modeling in the study of the influence of the geometry of the reinforcing metal inserts of the seal on its stress-strain state as a whole is considered. To this end, a method for determining and determining the material constants for the implementation of the Mooney-Rivlin model, which describes the behavior of low-compressibility rubber in software products based on the finite element method. It is established that two material constants can be used for simulation modeling of an annular preventer seal with deformations not exceeding 150%. More constants must be determined to model a sealant with larger deformations (up to 600%). The reliability of the obtained results of the model studies is characterized by a total error of experimental and theoretical studies of up to 5%. Thus, the prerequisites are created and the possibility of using simulation modeling in the study and design of elements of universal preventers with high performance is confirmed.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Шпехт Г. Ю. Повышение фонтанной безопасности процесса бурения и освоения скважин путем оценки технического состояния герметизирующий элементов противовыбросового оборудования. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Ставрополь -2005

Мосора Ю. Надійність противикидного обладнання – важливий чинник підвищення безпеки при спорудженні та освоєнні нафтогазових свердловин / Мосора Ю., Костриба І., Бембенек М. // Геотехнології. 2018, № 1, C. 65-71.

Джус А. П. Обгрунтування доцільності використання імітаційного моделювання для дослідження процесів заповнення суден CNG / А. П. Джус, О. М. Сусак, Л. Є. Шкіца // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2014. – №2/3(68). – С. 4-9.

Джус А. П. Дослідження напружено-деформованого стану елементів комбінованих посудин високого тиску / А. П. Джус // Молодий вчений. – 2015. – №11. – С. 24-28.

Дорохов М. А. Комп’ютерне моделювання напружено-деформованого стану ущільнення свердловинних пакерів / Дорохов М. А., Костриба І. В. // Нафтогазова інженерія. 2016. С. 103–109)

Shafiq, Khandoker. (2008). Seal for blowout preventer with selective debonding. US 2008/0023917 A1.

Shafiq, Khandoker. (2008). Method of designing blowout preventer seal using finite element analysis. US 2008/0027693 A1

Гребенюк С. Н. Исследование напряженно-деформированного состояния резиновых уплотнений пакеров для испытания устьевого и противовыбросового оборудования / Гребенюк С. Н., Решевская Е. С., Васько В. М., Дорохов М. А. Костриба И.В., Агальцов Г.М., Новикова А.В. // Геотехническая механика: межвед. сб. научн. тр. 2014. № 116. С. 174–179

В.М. Васько Расчёт эластомерной манжеты в условиях нелинейного деформирования / В.М. Васько, С.Н. Гребенюк, Е.С. Решевская, М.А. Дорохов, Г.Н. Агальцов // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпропетровск: ІГТМ НАНУ, 2015. — Вип. 121. — С. 239-245

Huei-Huang Lee Finite Element Simulations with ANSYS Workbench 14. Jun 2012.

Буялич К. Г. Выбор параметров модели Mooney-Rivlin для расчетов уплотнений. Сборник докладов студентов и аспирантов Кузбасского государственного технического университета. По результатам 52-й студенческой научно-практической конференции. Кемерово, 2007. С. 104–106.

A. Dzhus. The use of simulation modeling in the design of elements of annular preventers / A. Dzhus, L. Romanyshyn, V. Mykhailiuk, Y. Mosora/ New Trends in Production Engineering. MONOGRAPH. – 2019 – p. 295-303. DOI 10.2478/ntpe-2019-0031. ISBN: 978-83-66675-14-8, ISBN: 978-83-956095-0-3 (print)

Published

2021-06-29

How to Cite

Михайлюк, В. В. ., Чудик, І. І., & Мосора, Ю. Р. (2021). On the possibility of using simulation modeling for research and design of universal preventer seals. Scientific Bulletin of Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas, (1(50), 53–61. https://doi.org/10.31471/1993-9965-2021-1(50)-53-61

Issue

Section

INFORMATION PROGRAMS AND COMPUTER-INTEGRATED TECHNOLOGIES

Most read articles by the same author(s)

1 2 3 > >>