Повышение эффективности разрушения пород шарошечными штыревыми долотами
УДК: 622.24
DOI: 10.33285/0130-3872-2022-12(360)-16-23
Авторы:
БОГОМОЛОВ РОДИОН МИХАЙЛОВИЧ
1,
МОЗГОВОЙ ГЕОРГИЙ СЕРГЕЕВИЧ1,
СЕРИКОВ ДМИТРИЙ ЮРЬЕВИЧ2
1 Самарский государственный технический университет, Самара, Россия
2 РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, Москва, Россия
Ключевые слова: шарошечное штыревое долото, твердосплавное вооружение шарошек, форма породоразрушающей поверхности зубков, динамика разрушения породы, "рейка" на забое, пути уменьшения рельефа "рейки"
Аннотация:
В статье приводятся результаты исследований авторов, касающихся перспективных направлений развития шарошечных долот с твердосплавным вооружением шарошек, позволяющих создавать и регулировать на забое скважины искусственную сеть пересекающихся во всех направлениях макротрещин, которые разделяют поверхность породы забоя на мелкие острые выступы, отделенные друг от друга свободным пространством. Такие отдельные выступы породы многократно легче разрушаются методом сдвига и растяжения боковыми поверхностями клиновидных зубьев с минимальной затратой энергии на разрушение. При каждом обороте долота количество, высота и место расположения отдельных мелких выступов породы непрерывно меняются, уменьшая величину рельефа перемычек и соседних лунок "рейки" на забое. Облегчение процесса разрушения разрозненных мелких выступов позволяет дольше обеспечивать высокую механическую скорость бурения без повышения осевой нагрузки на долото. Это положительно влияет и на повышение стойкости опоры. За счет облегченного нагружения зубков обеспечивается кратное повышение их усталостной стойкости. В конечном счете создание и регулирование на забое сети пересекающихся вертикальных трещин обеспечивает повышение стойкости вооружения и опоры, увеличение механической скорости бурения и проходки штыревых долот с получением большего экономического эффекта.
Список литературы:
1. Сериков Д.Ю., Пиканов К.А. Методика определения положения мгновенной оси вращения шарошки бурильного инструмента // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2014. – № 5. – С. 20–22.
2. Богомолов Р.М. Методы повышения эффективности разрушения горных пород при бурении скважин шарошечными долотами: дис. … д-ра техн. наук: 25.00.15. – М., 2001. – 434 с.
3. Богомолов Р.М., Носов Н.В. Буровой инструмент. Энциклопедия изобретений (1914–2014 гг.): в 2 ч. – М.: Инновационное машиностроение, 2015. – Ч. 1. – 400 с.; Ч. 2. – 426 с.
4. Колесников Н.А. О характере разрушения некоторых пластичных горных пород при внедрении зубца долота // Механические свойства горных пород при вдавливании и их практическое применение. – М.: ВНИИОЭНГ, 1966. – С. 227–233.
5. Палащенко Ю.А. Исследование и совершенствование шарошечных долот безударного действия: дис. … канд. техн. наук: 05.15.10. – М., 1974. – 187 с.
6. Симонов В.В. Исследование, разработка и совершенствование буровых шарошечных долот с целью повышения их эффективности и долговечности: дис. … д-ра техн. наук: 25.15.10. – М., 1972. – 256 с.
7. Богомолов Р.М., Поросенков А.П. О влиянии взаимного расположения режущих кромок зубьев шарошек на разрушение породы // Совершенствование конструкций и технологии буровых шарошечных долот. – Самара: Изд-во им. Мяги, 1972.
8. Эйгелес Р.М. Разрушение горных пород при бурении. – М.: Недра, 1971. – 231 с.
9. Повалихин А.С., Близнюков В.Ю. Освоение инновационных технологий строительства скважин на основе опорно-технологического бурения // Инженер-нефтяник. – 2014. – № 2. – С. 5–9.
10. Богомолов Р.М., Сериков Д.Ю. Совершенствование вооружения шарошечного бурового долота // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2018. – № 5. – С. 24–28. – DOI: 10.30713/1999-6934-2018-5-24-28
11. Близнюков В.Ю. Научные основы управления разработкой рациональных конструкций глубоких и сверхглубоких скважин в сложных горно-геологических условиях: дис. … д-ра техн. наук: 25.00.15. – Ухта, 2007. – 527 с.
12. Близнюков В.Ю., Сериков Д.Ю. Шарошечное буровое долото со сменными продоразрушающими секциями // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2021. – № 8(344). – С. 16–20. – DOI: 10.33285/0130-3872-2021-8(344)-16-20
13. Близнюков В.Ю., Сериков Д.Ю. Буровое долото со сфероконическими шарошками // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2020. – № 5(329). – С. 28–32. – DOI: 10.33285/0130-3872-2020-5(329)-28-32
Назад в номер