Особенности проектирования работы режущей части алмазного бурового инструмента
УДК: 622.248.3
DOI: 10.33285/0130-3872-2023-2(362)-5-10
Авторы:
ПОПОВА МАРИНА СЕРГЕЕВНА
1,
ХАРИТОНОВ АНТОН ЮРЬЕВИЧ2
1 Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия
2 Национальный исследовательский университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
Ключевые слова: алмазный резец, бурение, компьютерное моделирование, механизм разрушения, горная порода, буровой инструмент, проектирование
Аннотация:
Для реализации эффективного бурения с учетом всех требований и условий необходимы знания об особенностях механизма разрушения породы буровым инструментом, тип которого определяется конструкцией и материалом армирующего его режущего элемента. Исследование механизма разрушения породы режущим элементом – задача весьма затруднительная в силу мелкогабаритных размеров системы "резец–порода". В качестве объекта исследования принят алмазный породоразрушающий инструмент, как наиболее востребованный и при этом имеющий возможность армирования резцами различной формы и размеров. При проектировании режущей части бурового инструмента, конструкция которого направлена на реализацию высоких показателей проходки на инструмент, необходимо учитывать взаимное влияние физико-механических, гидравлических и динамических процессов, сопутствующих бурению. Для изучения взаимодействия алмазных резцов с породой в процессе бурения наиболее актуальным является метод компьютерного моделирования, который облегчает реализацию системного подхода научного исследования и позволяет с учетом многочисленных критериев изучать даже труднодоступные для эксперимента объекты, определяя оптимальную силовую нагрузку на режущую часть инструмента с учетом состояния резцов. В результате исследования определено влияние состояния режущего элемента на возможность повышения глубины разрушения горной породы посредством регулирования силового воздействия резца на породу.
Список литературы:
1. Борисов К.И. Современные методы оценки сопротивления горных пород резанию-скалыванию при бурении скважин долотами PDC: моногр. – Томск: Изд-во ТПУ, 2013. – 129 с.
2. Горшков Л.К., Осецкий А.И. Развитие принципов конструирования и эксплуатации нового алмазного породоразрушающего инструмента // Зап. Горного ин-та. – 2012. – Т. 197. – С. 40–45.
3. Ларин А.А. Исследование процесса взаимодействия алмазного породоразрушающего инструмента с анизотропной горной породой с целью выявления закономерностей естественного искривления скважин: дис. … канд. техн. наук: 05.15.14. – Томск, 2000. – 192 с.
4. Инновационные подходы к конструированию высокоэффективного породоразрушающего инструмента / А.Я. Третьяк, В.В. Попов, А.Н. Гроссу, К.А. Борисов // Горный информ.-аналит. бюл. (науч.-техн. журн.). – 2017. – № 8. – С. 225–230. – DOI: 10.25018/0236-1493-2017-8-0-225-230
5. Нескоромных В.В. Попова М.С., Баочанг Л. Разрушение горных пород при бурении скважин алмазным буровым инструментом: моногр. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2020. – 268 с.
6. Нескоромных В.В., Попова М.С., Харитонов А.Ю. Влияние сил сопротивления на глубину резания-скалывания горной породы алмазным резцом // Изв. Томского политехн. ун-та. Инжиниринг георесурсов. – 2020. – Т. 331, № 10. – С. 40–48. – DOI: 10.18799/24131830/2020/10/2848
7. Нескоромных В.В. Разрушение горных пород при проведении геологоразведочных работ: учеб. пособие. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2015. – 396 с.
Назад в номер