Приемная комиссия

«Уфимский государственный нефтяной технический университет» (УГНТУ)
каб. 301,308
ул. Первомайская 14,
корпус УГНТУ №8 (бывший ДК Орджоникидзе),
г. Уфа, Республика Башкортостан,
Россия, 450062
Тел.(факс): +7 (347) 242-08-59
E-mail: pkugntu@mail.ru
ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ИСПЫТАНИЯ В АСПИРАНТУРУ
Направление подготовки: 15.06.01 – Машиностроение
Программа подготовки: 05.02.13 – «Машины, агрегаты и процессы (нефтегазовая отрасль)»
Кафедра, реализующая преподавание программы: «Нефтегазопромысловое оборудование»
 
Особенности проведения вступительного испытания в аспирантуру: лица, поступающие в аспирантуру, сдают вступительное испытание по специальной дисциплине, соответствующую профилю направления подготовки. Результат вступительного испытания оценивается по пятибалльной шкале. Конкурсное вступительное испытание проводится в письменной форме, по билетам. Продолжительность проведения письменного экзамена – до двух часов.
 
Перечень вопросов для подготовки:
1 МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ БУРЕНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН
1.1 Условия эксплуатации и основные требования, предъявляемые к машинам и агрегатам для бурения нефтяных и газовых скважин.
Классификация и основные параметры буровых установок. Стандартизация параметров, преемственность и унификация конструкций
Современные модели отечественных буровых установок. Состав и типовые кинематические схемы. Основные технические данные.
1.2 Забойное оборудование и инструмент
Буровые долота. Общие сведения, основные требования и конструкции. Принцип действия. ГОСТы и отраслевые стандарты, используемые материалы. Геометрические и силовые расчеты. Основные направления совершенствования. Забойные двигатели. Общие сведения основные требования к конструкции, классификация. Принципиальная схема, конструктивные особенности и характеристики. Основы расчета и конструирования. Бурильная колонна. Назначение. Основные требования, компоновка. Конструктивные особенности элементов. Размеры и классификация. Условия работы и критерий работоспособности. Расчет бурильных колонн на статическую прочность и выносливость Выбор рациональных конструкций бурильных колонн. Обсадные колонны. Назначение. Основные требования, конструктивные элементы. Конструктивные особенности, размеры и классификация обсадных труб. Методика расчета обсадных колонн. Нормативные коэффициенты запасов прочности. Резьбовые соединения бурильных, обсадных труб и забойных двигателей Типы и размеры замковых и трубных резьб. Критерий работоспособности резьбовых соединений. Страгивающая нагрузка. Крутящий момент при свинчивании. Материал для изделий бурильной и обсадной колонн. Классификация по группам прочности и химическому составу. Термическая обработка.
1.3 Основные буровые машины и агрегаты
Роторы. Общие сведения. Условия работы и основные требования. Расчет и выбор основных параметров. Современные модели и используемые материалы. Вертлюги. Общие сведения, условия работы, основные требования. Устройство и особенности конструкций. Расчет и выбор основных параметров и размеров. Расчет на прочность. Современные модели и используемые материалы Техническое обслуживание. Подъемный механизм. Общие сведения. Условия работы, классификация, основные требования. Состав, оборудование и основные параметры. Перспективы развития. Кинематика подъемного механизма. Тахограммы подъема и спуска. Динамика подъемного механизма. Влияние динамических нагрузок на прочность деталей и узлов подъемного механизма. Кривые проходки и графики нагружения подъемного механизма Расчет продолжительности СПО. Талевые канаты. Основные требования параметры. Стандартизация и сортамент талевых канатов, расчет на прочность. Нормативный запас прочности. Наработка и технический ресурс правила эксплуатации, техника безопасности и нормы браковки. Кронблоки, талевые блоки, крюки, крюкоблоки, устройства для крепления каната, основные требования, классификация. Устройство и особенности конструкций. Расчет и выбор основных параметров. Стандартизация основных параметров и размеров Расчетные нагрузки и особенности расчета на прочность. Современные модели и используемые материалы. Схема оснастки талевого механизма, техническое обслуживание и правила безопасности. Буровые лебедки. Общие сведения. Основные требования, классификация, кинематические схемы, конструктивные особенности. Основные технические данные Расчет и выбор основных параметров. Тяговая характеристика. Расчеты на прочности Современные модели и используемые материалы Монтаж, техническое обслуживание и правила техники безопасности. Ленточный тормоз буровой лебедки. Условия работы и основные требования. Устройство и особенности конструкций Фрикционные материалы. Расчет запасов торможения и предельных скоростей спуска. Нагрев и тепловой расчет тормоза. Монтаж, техническое обслуживание и правила безопасности. Тормоза замедления. Тормоза замедления. Назначение и классификация. Устройство и особенности конструкции. Современные модели. Буровые насосы. Общие сведения, условия эксплуатации, основные требования, классификация. Устройство, особенности конструкций. Технические данные и КПД. Расчет и выбор основных параметров. Унификация конструкций и стандартизация основных параметров. Регулирование подачи. Динамика и расчеты на прочность. Современные модели и используемые материалы Монтаж, техническое обслуживание и правила безопасности. Циркуляционная система. Общие сведения, состав и основные требования. Оборудование для приготовления и очистки промывочной жидкости. Состав, схема расположения. Устройство и классификация. Основные пара- метры и технические данные. Стандартизация и унификации конструкций. Противовыбросовое оборудование. Общие сведения, основные требования. Состав, схема расположения. Устройство и современные модели плашечных, универсальных и вращающихся превенторов. Манифольд превенторных установок. Стандартные схемы обвязки, состав, функции. Системы управления превенторными установками. Схемы, состав, устройство основных узлов. Техническое обслуживание. Расчет превенторной установки Используемые материалы. Монтаж, техническое обслуживание и правила безопасности.
1.4 Привод бурового комплекса
Общие сведения. Условия эксплуатации, основные требования и классификация. Устройство, типовые кинематические схемы. Двигатели. Характеристика, сравнительный технико-экономический анализ, конструктивные особенности. Расчет мощности и выбор двигателей. Силовые и кинематические расчеты передач. Сравнительный анализ и перспективы развития силовых передач.
1.5 Оборудование для механизации и автоматизации технологических процессов
Устройство подачи долота. Общие сведения. Классификация. Кинематическая схема, особенности конструкции, технические данные регулятора подачи долота современные модели и техническое обслуживание, перспективы развития. Оборудование для механизации и автоматизации СПО. Состав, схема расположения и устройство основных и дополнительных механизмов. Пневмораскрепители, фрикционная катушка, вспомогательная лебедка. Общие сведения, устройство, основные технические данные.
1.6 Буровые сооружения
Буровые вышки. Общие сведения, основные требования, классификация. Расчет и выбор основных параметров. Действующие нагрузки и их сочетание. Расчеты на прочность и жесткость. Основания. Общие сведения, основные требования, классификация. Параметры и устройство. Мостки, стеллажи и укрытия. Назначение, основные требования и устройство.
1.7 Оборудование для бурения скважин на шельфе
Особенности бурения скважин на шельфе. Виды морских оснований для буровых установок. Стационарные буровые основания. Намывные основания. Основания свайные и эстакадные. Передвижные основания буровых установок. Плавучие буровые платформы с выдвижными опорами. Полупогружные буровые платформы. Плавучие буровые установки. Особенности бурового оборудования для бурения на плавучих буровых установках. Перспективы разработки новых буровых установок для бурения на шельфе.
 
Литература
1 Абубакиров В.Ф. Буровое оборудование: Справочник/ В.Ф. Абубакиров, Ю.Г. Буримое, А.Н. Гноевых, А.О. Межилумов. -М.: Недра, 2003.-494 с.
2 Баграмов Р.А. Буровые машины и комплексы: Учебник для вузов. - М.: Недра, 1988.-420 с.
3 Валитов М.З. Расчет и проектирование буровых и нефтепромысловых насосов.- Волгоград: Изд-во Волгоградский госуниверситет, 2003.-252 с.
4 Гусман А.М., Порожский К.П. Буровые комплексы. Современные технологии и оборудование. Научное издание. Екатеринбург: УГГГА, 2002, 592 с.
5 Ильский А.Л. Расчет и конструирование бурового оборудования: Учебное пособие для вузов/ А.Л. Ильский, Ю.В. Миронов, А.Г. Чернобылыльский. - М.: Недра, 1985.-420с.
6 Колчерин В.Г. Новое поколение буровых установок завода «Уралмаш» в Западной Сибири. - Справочное пособие - Сургут, РИИЦ «Нефть Приобья», 2002.
7 Муравенко В.А. Монтаж бурового оборудования/ В.А. Муравенко, А.Д. Муравенко, В.А. Муравенко. - Ижевск: изд-во ИжГТУ, 2007 г. - 556 с.
 
2 МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ДОБЫЧИ И ПОДГОТОВКИ НЕФТИ И ГАЗА
2.1 Насосные установки и оборудование для подъема нефти из скважин
Современные требования к конструкции эксплуатационной скважины для добычи нефти и газа. Типы насосно-компрессорных и обсадных труб. Новые требования к конструкциям и длине насосно-компрессорных труб. Материалы труб и муфт к ним. Уплотнение резьбовых соединений труб. Конструкции резьбовой части насосно-компрессорных труб. Натяг резьбы, основная плоскость. Переводники для насосно-компрессорных труб. Насосно-компрессорные трубы с защитными покрытиями. Гибкие трубы. Трубы, применяемые за рубежом. Условия работы колонны насосно-компрессорных труб в наклонно-направленных скважинах. Характер нагрузок и отказы колонны при различных способах эксплуатации. Расчеты насосно-компрессорных труб. Расчеты тонкостенных и толстостенных труб на внутреннее и внешнее давление. Расчет насосно-компрессорных труб на страгивающую нагрузку. Расчет профиля резьбы на срез. Расчет необходимого момента крепления резьбового соединения. Пакеры. Назначение, условия работы, область применения, классификация пакеров. Устройства и принципы действия пакеров и якорей, применяемых на нефтяных и газовых промыслах. Принцип выбора пакера для добычи нефти, нагнетания воды в скважину и для гидравлического разрыва пласта. Пакеры для ППД механические двухстороннего действия поворотной установки типа ПРО-ЯДЖ-О. Пакеры для ППД механические двухстороннего действия осевой установки типа ПРО-ЯДЖ-О. Пакеры для ППД механические двустороннего действия осевой установки типа ПРО-ЯДЖ-О с клапаном-отсекателем. Расчет оптимальной нагрузки на уплотнительные элементы пакеров для обеспечения герметизации межколонного пространства. Расчеты нагрузок для обеспечения устойчивости установки от осевых перемещений пакера и для выбора количества якорей. Насосы и приводы для добычи нефти механизированным способом. Новые конструктивные разработки штанговых насосов. Конструкции ловителя всасывающего клапана. Штанговые насосы без всасывающего клапана. Конструктивные схемы насосов и насосных установок для добычи нефти в осложненных условиях. Штанги насосные, устьевые штоки и муфты к ним по ГОСТ Р 51161 -2002 и стандарту АНИ. Определение момента затяжки насосных штанг. Пути повышения срока службы штанг. Полированный шток, размеры, материалы и обработка рабочей поверхности. Электроприводные центробежные насосные установки для добычи нефти (ЭЦН установки). Технологические и нормативно-технические требования, принципы рациональной эксплуатации, предъявляемые к погружным центробежным насосам. Влияние конструкции рабочих колес на характеристику насоса. Центробежные многосекционные насосные установки для транспортировки продукции скважин на промыслах и закачки воды в пласты (ЦНС установки). Сальниковые и торцевые уплотнения вала насоса. Максимальные перепады давления на сальниковые уплотнения со стороны приема и со стороны подачи продукции. Новые технологические процессы и оборудование для добычи и транспортировки многофазной продукции нефтяных скважин. Перспективные насосы для подъема нефти из скважин и транспортировки многофазной продукции по системе сбора. Специальные насосы для добычи нефти с аномальными свойствами. Винтовые, диафрагменные, струйные насосные установки. установки. Разграничение области их применения.
2.2 Наземное устьевое оборудование нефтяных и газовых скважин
Наземное устьевое оборудование эксплуатационных и нагнетательных скважин. Фонтанная арматура, колонные головки, фланцевые катушки, манифольды, запорные и регулирующие устройства и приспособления для смены задвижек под давлением. Новые конструкции устьевой арматуры для фонтанных, нагнетательных и механизированных фондов скважин. Фланцевые и пробковые конструкции устьевой арматуры УШСН. Конструкции устьевых сальников. Расчеты на прочность деталей устьевой арматуры. Расчет основных деталей прямоточных задвижек. Конструкции устьевых и забойных штуцеров. Комплекс оборудования для аварийного автоматического отключения фонтанирующих скважин. Приводы штанговых скважинных насосов. Станки-качалки с новыми кинематическими связями. Приводы с цепными передачами. Гидроприводы. Гидроштанговые насосные установки. Сравнение существующих приводов с точки зрения энергоемкости передачи. Поверхностный привод винтовых насосных установок.
2.3 Комплекс оборудования для подземного ремонта и освоения скважин
Подъемные агрегаты, назначение, основные технологические требования, классификация подъемных агрегатов. Транспортная база, компоновка и характеристики самоходных подъемных агрегатов для текущего и капитального ремонта скважин. Новые требования к подъемным агрегатам в связи с установкой труб и штанг при подъеме в вертикальном положении. Кинематическая схема и компоновка подъемного агрегата А-50. Пути совершенствования подъемных агрегатов. Проектирование кинематики подъемных агрегатов. Определение оптимального соотношения скоростей подъёма. Определение числа скоростей подъёма. Механизмы и инструменты для свинчивания и развинчивания насосно-компрессорных труб и штанг. Механические приводные ключи КМУ, АПР и КМ. Кинематические схемы, передаточные числа, к.п.д., технические характе¬ристики. Элеваторы для насосно-компрессорных труб. Основные требования, классификация элеваторов. Универсальные захватные устройства для работы с механическими ключами при спуске-подъеме труб и штанг. Приспособления, применяемые в экстремальных ситуациях. Круговой ключ. Юбка для слива жидкости из труб. Устройства для очистки штанг в процессе подъема. Оборудование для промывки забоя скважины. Состав оборудования, предъявляемые к ним требования. Достоинства и недостатки метода промывки забоя скважины циркуляцией жидкости. Техническая характеристика и кинематическая схема промывочного агрегата УН1-100-200 (Азинмаш-35), УН1Т-100-200, УН1Т- 100-250. Промывочный вертлюг. Устройство, принцип работы, отличие от эксплуатационного вертлюга. Гидробур. Принцип его работы, достоинства. Использование непрерывной колонны труб (колтюбинговая технология) для промывки забоя скважин. Конструкция и материалы труб. Спуско-подъемное оборудование при использовании колтюбинговой технологии. Устройство для освобождения от прихвата колонны труб. Гидроприводы подъемных агрегатов и агрегатов для гидравлического разрыва пласта. Типовая схема объемного гидропривода подъемного агрегата. Классификация объемных гидроприводов. Кинематическая схема аксиального роторно-поршневого гидромотора. Гидроцилиндры и гидромоторы, применяемые в подъемных агрегатах и их принципиальные схемы. Рабочие жидкости объемного гидропривода и требования к ним.
2.4 Оборудование для сбора и транспортировки нефти и газа
Нефтегазовые сепараторы и сепарационные установки. Физико-химические основы процессов сепарации. Факторы, влияющие на процессы сепарации. Типы нефтегазовых сепараторов, их конструкции и принципы действия. Показатели эффективности работы нефтегазовых сепараторов. Расчеты газосепараторов на прочность. Расчет эллиптических днищ на внутреннее давление. Расчет толщины стенки плоского днища. Емкости, применяемые в технологических процессах системы сбора и подготовки продукции скважин. Типы, размеры и конструкции емкостей. Расчет укрепления отверстий в емкостях. Прочностной расчет обечайки и днищ различных конфигураций емкостей. Условия тонкостенности и толстостенности сосудов, их фактический смысл.
2.5 Оборудование установок подготовки нефти, газа и воды
Термохимические и электрохимические установки для подготовки нефти. Нормы подготовки нефти. Термохимические установки подготовки нефти. Блочные деэмульсаторы нефти. Конструктивные особенности блочного деэмульсатора типа «Хитер триггер». Тепловой расчет блочного деэмульсатора. Электрообессоливающие установки ЭЛОУ. Типы и конструктивные схемы электродегидраторов. Технологическая схема электрообессоливающей установки. Нефтяные резервуары и их оборудование. Назначение, классификация и конструкции стальных вертикальных резервуаров. Оборудование стальных резервуаров и их конструктивные схемы. Дыхательные клапаны типа КДС. Защита стальных резервуаров от коррозии. Расчет протекторной защиты резервуаров. Технические средства борьбы с потерями легких углеводородов товарной нефти в резервуарах. Технологическая схема стабилизации нефти. Дозировочные насосные установки. Способы ступенчатого и непрерывного регулирования подачи насоса. Кинематическая схема насоса-дозатора типа НД. Способы регулирования подачи насоса-дозатора типа НД и устройства для исполнения.
2.6 Насосное и компрессорное оборудование для перекачки продукции нефтяных и газовых скважин
Выбор типа и марки насоса для откачки газонасыщенной нефти. Методы повышения работоспособности насосов при откачке нефти с высоким газосодержанием. Современные конструкции уплотнений вала центробежного насоса при откачке газированной нефти. Мультифазные насосы. Новое технологическое и дожимное оборудование в системе сбора и подготовки нефти и газа. Компрессоры и компрессорные установки, применяемые в системе сбора и подготовки нефти и газа. Конструктивные отличия в гидравлической и приводной части насосов и компрессоров.
 
Литература
1 Ивановский В.Н., Дарищев В.И., Сабиров А.А., Каштанов В.С., Пекин С.С. Скважинные насосные установки для добычи нефти - М: ГУП Изд-во «Нефть и газ», 2002 г. - 824 с.
2 Ивановский В.Н., Дарищев В.И., Сабиров А.А., Каштанов В.С., Пекин С.С. Оборудование для добычи нефти и газа. Часть 1 - М: «Нефть и газ», 2002 г.
3 Ишмурзин А.А. Машины и оборудование для подземного ремонта, освоения и воздействия на призабойную зону скважин: учебное пособие/ А.А. Ишмурзин. - Уфа: УГНТУ. 2003.-141 с.
4 Ишмурзин А.А., Храмов Р.А. Процессы и оборудование системы сбора и подготовки нефти, газа и воды: учебное пособие/ А.А. Ишмурзин. - Уфа: УГНТУ. 2003.-145 с.
5 Ишмурзин А.А. Нефтегазопромысловое оборудование: учебное пособие/ А.А. Ишмурзин. - Уфа: УГНТУ. 2008.-565 с.
6 Расчет и конструирование нефтепромыслового оборудования/ Чичеров Л.Г., Молчанов Г.В., Рабинович А.М. и др. - М.: Недра, 1987.-422 с.
 
3 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
3.1 Основы надежности нефтегазопромысловых машин
Основные разделы науки о надежности. Термины и определения. Отказы. Причины отказов и повреждений нефтегазопромысловых машин. Анализ отказов как средство установления физической природы разрушения. Внезапные и постепенные отказы. Виды отказов нефтегазопромысловых машин. Особенности сбора статистической информации о нефтегазопромысловых машинах. Последовательность обработки статистической информации о надежности. Количество необходимых наблюдений. Выбор закона распределения. Поддержание надежности оборудования при эксплуатации. Надежность нефтегазопромыслового оборудования, как сложной системы. Последовательное и параллельное соединение элементов. Расчет схем¬ной надежности сложных систем. Использование структурных схем при прогнозировании надежности машин на стадии проектирования и после проведения ремонта. Прогнозирование надежности с применением вероятностных оценок. Примеры анализа надежности нефтегазопромыслового оборудования. Гарантийный ресурс машин. Оптимальный ресурс машин.
3.2 Вибрация и техническая диагностика машин и механизмов
Причины возникновения вибрации. Классификация. Характер колебательных процессов. Свободные колебания, частота, собственная форма и затухание, и их применение в технике. Вынужденные колебания. Резонанс. Случайные колебания. Задачи и общие вопросы технической диагностики. Основные термины и определения. Диагностические параметры. Методы и средства диагностирования технического состояния механизмов. Способы контроля деталей. Дефектоскопия нефтяного и газового оборудования. Дефектоскопия в системе технического обслуживания и ремонта нефтяного и газового оборудования.
3.3 Принципы рациональной эксплуатации современных машин, оборудования и определение остаточного ресурса
Современные методы и средства контроля машинного оборудования. Методика проведения технического диагностирования оборудования. Разработка стохастических методов для косвенной оценки состояния нефтегазопромыслового оборудования. Виброакустическая диагностика. Параметрическая диагностика центробежных насосных агрегатов Сущность и последовательность вибродиагностики насосных и компрессорных агрегатов. Источники вибрации. Диагностические вибропараметры. 11с следование и устранение причин повышенной вибрации насосных агрегатов. Особенности вибрации и вибродиагностирования компрессоров. Создание норм вибраций, измерение и ведение базы данных, компьютерное хранение информации. Причины повышенной вибрации. Методы и средства технического диагностирования ПЭД и УЭЦН. Набор статистических данных и выдача заключения.
3.4 Современные способы ремонта машин
Автоматическая сварка и наплавка под слоем флюса. Технология восстановления деталей металлизацией поверхности электрической, Восстановление поверхности деталей машин газопламенной и плазменной металлизацией металлизацией, наплавкой, гальваническим наращиванием, пластическим деформированием, полимерным покрытием, механической обработкой. Способы восстановления сопряжений и поверхностей деталей оборудования. Типовые технологические процессы ремонта машин.
 
Литература
1 Протасов В.Н., Султанов Б.З., Кривенков С.В. Эксплуатация оборудования для бурения скважин и нефтедобычи. - М.: Недра, 2004.-691 с.
2 Проников А.С. Надежность машин. - М.: Машиностроение, 1978.-592 с.
3 Ямалиев В.У., Ишемгужин И.Е. Диагностирование бурового и нефтепромыслового оборудования. -Уфа, 2000.-83 с.
4 Гумеров А.Г., Гумеров Р.С., Акбердин A.M. Диагностика оборудования нефтеперекачивающих станций. - М.: Недра, 2003.-347 с.
5 Храпач Г.К. Монтаж и ремонт компрессоров. -М.: Недра, 1983.-300 с.
6 Дуров B.C., Рахмилевич 3.3., Черняк Я.С. Эксплуатация и ремонт компрессоров и насосов: Справочное пособие. - М.: Химия, 1980.