<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xml:lang="ru" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:noNamespaceSchemaLocation="https://metafora.rcsi.science/xsd_files/journal3.xsd">
  <front>
    <journal-meta>
      <journal-id journal-id-type="publisher-id">moitvivt</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title xml:lang="ru">Моделирование, оптимизация и информационные технологии</journal-title>
        <trans-title-group xml:lang="en">
          <trans-title>Modeling, Optimization and Information Technology</trans-title>
        </trans-title-group>
      </journal-title-group>
      <issn pub-type="epub">2310-6018</issn>
      <publisher>
        <publisher-name>Издательство</publisher-name>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.26102/2310-6018/2024.45.2.036</article-id>
      <article-id pub-id-type="custom" custom-type="elpub">1577</article-id>
      <title-group>
        <article-title xml:lang="ru">Компьютерное моделирование работы корпуса трубодержателя подвески насосно-компрессорной трубы</article-title>
        <trans-title-group xml:lang="en">
          <trans-title>Computer simulation of the operation of a pipe hanger body of a tubing hanger</trans-title>
        </trans-title-group>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author">
          <name-alternatives>
            <name name-style="eastern" xml:lang="ru">
              <surname>Тимофеев</surname>
              <given-names>Евгений Константинович</given-names>
            </name>
            <name name-style="western" xml:lang="en">
              <surname>Евгений</surname>
              <given-names>Evgeniy</given-names>
            </name>
          </name-alternatives>
          <email>Felix2006.89@mail.ru</email>
          <xref ref-type="aff">aff-1</xref>
        </contrib>
      </contrib-group>
      <aff-alternatives id="aff-1">
        <aff xml:lang="ru">Волгоградский государственный технический университет</aff>
        <aff xml:lang="en"/>
      </aff-alternatives>
      <pub-date pub-type="epub">
        <day>01</day>
        <month>01</month>
        <year>2026</year>
      </pub-date>
      <volume>1</volume>
      <issue>1</issue>
      <elocation-id>10.26102/2310-6018/2024.45.2.036</elocation-id>
      <permissions>
        <copyright-statement>Copyright © Авторы, 2026</copyright-statement>
        <copyright-year>2026</copyright-year>
        <license license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
          <license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License</license-p>
        </license>
      </permissions>
      <self-uri xlink:href="https://moitvivt.ru/ru/journal/article?id=1577"/>
      <abstract xml:lang="ru">
        <p>Подвеска насосно-компрессорной трубы является конструктивным элементом, входящим в состав системы подводной добычи. Корпус трубодержателя является основой конструкции подвески насосно-компрессорной трубы и воспринимает скважинное давление и силу тяжести колонны свинченных труб, чья прочность и работоспособность играет решающую роль в обеспечении безопасности процесса добычи. Нарушение структурной целостности конструкции корпуса трубодержателя может вызвать необратимые катастрофические последствия. Недостаточно проработанные инженерные решения по конструктивному исполнению проточной части корпуса трубодержателя могут привести к увеличению местного гидравлического сопротивления, что способствует увеличению энергозатрат по перекачке газлифтовым способом добываемого флюида и, как следствие, снижению коэффициента полезного действия всей линии трубопровода добычи. В этой связи данная статья направлена на выявление степени влияния геометрических параметров проточной части корпуса трубодержателя на прочностные и гидравлические характеристики конструкции. В работе представлены результаты компьютерного моделирования корпуса трубодержателя в эксплуатационных условиях работы методом конечных элементов, а также методом конечных объемов с использованием расчетного комплекса Ansys. При конечно-элементном моделировании напряженно-деформированного состояния корпуса трубодержателя задача рассматривалась в рамках упругой постановки. Методом конечных объемов моделировалось однофазное течение газа при перепаде давления Δp =1 МПа между входом и выходом проточного канала с учетом модели турбулентности k-ɛ. По результатам моделирования были определены прочностные и гидравлические параметры конструкции. Представлены результаты расчетов эквивалентных напряжений, а также коэффициента гидравлического сопротивления для различных типов исполнения проточной части корпуса трубодержателя. Материалы статьи представляют практическую ценность для инженеров, занимающихся проектированием элементов системы подводной добычи.</p>
      </abstract>
      <trans-abstract xml:lang="en">
        <p>The tubing hanger is a structural element included in the subsea production system. The pipe hanger body is the basis of the tubing hanger structure and absorbs the downhole pressure and gravity of the screwed pipe string, whose strength and performance play a decisive role in ensuring the safety of the production process. Compromise of the structural integrity of the pipe hanger body structure can cause irreversible catastrophic consequences. Insufficiently developed engineering solutions for the design of the flow part of the pipe holder housing can lead to an increase in local hydraulic resistance, which contributes to an increase in energy costs for pumping the produced fluid using the gas lift method and, as a consequence, a decrease in the efficiency of the entire production pipeline line. In this regard, this article is aimed at identifying the degree of influence of the geometric parameters of the flow part of the pipe hanger body on the strength and hydraulic characteristics of the structure. The paper presents the results of computer modeling of the pipe hanger body under operating conditions using the finite element method, as well as the finite volume method using the Ansys calculation package. In finite element modeling of the stress-strain state of the pipe holder body, the problem was considered within the framework of an elastic formulation. Using the finite volume method, a single-phase gas flow was simulated with a pressure difference Δp = 1 MPa between the inlet and outlet of the flow channel, taking into account the k-ɛ turbulence model. Based on the modeling results, the strength and hydraulic parameters of the structure were determined. The results of calculations of equivalent stresses, as well as the coefficient of hydraulic resistance for various types of design of the flow part of the pipe holder body are presented. The materials of the article are of practical value for engineers involved in the design of elements of an underwater production system.</p>
      </trans-abstract>
      <kwd-group xml:lang="ru">
        <kwd>система подводной добычи</kwd>
        <kwd>корпус трубодержателя</kwd>
        <kwd>напряженно-деформированное состояние</kwd>
        <kwd>подвеска насосно-компрессорной трубы</kwd>
        <kwd>подводная фонтанная арматура</kwd>
        <kwd>коэффициент гидравлического сопротивления</kwd>
      </kwd-group>
      <kwd-group xml:lang="en">
        <kwd>subsea production system</kwd>
        <kwd>pipe hanger body</kwd>
        <kwd>stress-strain state</kwd>
        <kwd>tubing hanger</kwd>
        <kwd>underwater fountain fittings</kwd>
        <kwd>hydraulic resistance coefficient</kwd>
      </kwd-group>
      <funding-group>
        <funding-statement xml:lang="ru">Исследование выполнено без спонсорской поддержки.</funding-statement>
        <funding-statement xml:lang="en">The study was performed without external funding.</funding-statement>
      </funding-group>
    </article-meta>
  </front>
  <back>
    <ref-list>
      <title>References</title>
      <ref id="cit1">
        <label>1</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Delescen K., Nicholson M., Olijnik L., Ortiz W., Maia A., Lacourt R., Nunes H. BC-10 Subsea Production System Integrated Approach. In: OTC Brasil, 27-29 October 2015, Rio de Janeiro, Brazil. 2015. https://doi.org/10.4043/26131-MS</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit2">
        <label>2</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Yue Y., Liu Z., Zuo X. Integral Layout Optimization of Subsea Production Control System Considering Three-Dimensional Space Constraint. Processes. 2021;9(11). https://doi.org/10.3390/pr9111947</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit3">
        <label>3</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Wu J., Zhen X., Liu G., Huang Y. Uncertain Multidisciplinary Design Optimization on Next Generation Subsea Production System by Using Surrogate Model and Interval Method. China Ocean Engineering. 2021;35:609–621. https://doi.org/10.1007/s13344-021-0055-7</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit4">
        <label>4</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Woo J.H., Nam J.H., Ko K.H. Development of a simulation method for the subsea production system. Journal of Computational Design and Engineering. 2014;1(3):173–186. https://doi.org/10.7315/JCDE.2014.017</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit5">
        <label>5</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Park J.Y., Jo H.J., Lee S.J. Study on Simulation of Subsea Production System. Journal of Ocean Engineering and Technology. 2013;27(3):1–7. https://doi.org/10.5574/KSOE.2013.27.3.001</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit6">
        <label>6</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Bai Y., Bai Q. Subsea Engineering Handbook. Gulf Professional Publishing; 2010. 919 p.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit7">
        <label>7</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Luo X., Gu Y., Liu C., Qin R., Zhao H., Duan M. Strength design method for tubing hanger of subsea christmas tree against big temperature difference. China Ocean Engineering. 2014;28:659–670. https://doi.org/10.1007/s13344-014-0052-1</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit8">
        <label>8</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Saithala J.R., Kharusi A., Suryanarayana M., Behlani N., Nabhani T. Implications of Failure of Alloy 718 (UNS N07718) tubing hanger in sour well. Engineering Failure Analysis. 2021;120. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2020.105060</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit9">
        <label>9</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Kim H., Yang Y., Kim S. Structural Reliability Analysis of Subsea Tree Tubing Hanger. Journal of the Society of Naval Architects of Korea. 2014;51(3):212–219. https://doi.org/10.3744/SNAK.2014.51.3.212</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit10">
        <label>10</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Вильнер Я.М., Ковалев Я.Т., Некрасов Б.Б. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. Минск: Вышэйшая школа; 1976. 416 с.</mixed-citation>
      </ref>
      <ref id="cit11">
        <label>11</label>
        <mixed-citation xml:lang="ru">Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. Москва: Машиностроение; 1992. 672 c.</mixed-citation>
      </ref>
    </ref-list>
    <fn-group>
      <fn fn-type="conflict">
        <p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p>
      </fn>
    </fn-group>
  </back>
</article>