«Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса»

Определение эффективных геометрических параметров твердосплавного вооружения буровых шарошечных долот в зависимости от механических свойств горных пород

УДК: 622.24.051.55
DOI: 10.33285/1999-6934-2022-1(127)-27-31

Авторы:

¹ Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия

Ключевые слова: рейкообразование, трекинг, буровые шарошечные долота, передаточное отношение шарошки, эффективность

Аннотация:

Рост эксплуатационных показателей работы буровых шарошечных долот является одним из решающих факторов снижения затрат на строительство скважин и существенного роста показателей бурения в целом. Повышение эффективности разрушения горных пород может быть осуществлено путем выбора оптимального радиуса скругления рабочей кромки твердосплавных зубков, что обеспечит повышение стойкости вооружения шарошек. В результате исследований разработаны аналитическая модель и расчетная схема, позволяющие получить достоверную информацию о параметрах и условиях работы отдельных шарошек долот и их венцов на забое; получены аналитические выражения, связывающие параметры вооружения шарошек и забоя скважины; научно обоснованы новые геометрические характеристики поражающих вершин зубков, обеспечивающих эффективное разрушение конкретного типа горной породы. По итогам этих исследований разработаны, изготовлены и испытаны зубки с оптимизированной геометрией поражающей головки, повышенной прочности и эффективности. Форма предложенной модели зубка может быть описана как двухконусная со смещенной осью вершины зубка.

Список литературы:

1. Ищук А.Г., Сериков Д.Ю. Шарошечный буровой инструмент. – М.: МДМпринт, 2021. – 303 с.
2. Оловянный А.Г. Механика горных пород. Моделирование разрушений. – СПб.: Коста, 2012. – 280 с.
3. Сериков Д.Ю. Повышение эффективности шарошечного бурового инструмента с косозубым вооружением: дис. … д-ра техн. наук: 05.02.13. – Ухта, 2018. – 433 с.
4. Бикбулатов И.К., Блинков О.Г., Торгашов А.В. Определение динамических нагрузок на твердосплавные зубки шарошек буровых долот // Проблемы машиностроения и автоматизации. – 2000. – № 2. – С. 51–54.
5. Экспериментальное обеспечение математических методов определения равномерности нагружения вооружения и опор буровых шарошечных долот / О.Г. Блинков, И.К. Бикбулатов, А.Н. Попов, Б.Н. Трушкин // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2007. – № 7. – С. 17–20.
6. Шигин А.О. Способы повышения ресурса шарошечных долот при бурении сложноструктурных горных массивов // Горн. информ.-аналит. бюл. – 2015. – № 11. – С. 131–136.
7. Блинков О.Г. Повышение эффективности буровых работ на примере применения буровых шарошечных долот с фрезерованным вооружением // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2007. – № 4. – С. 26–27.
8. Торгашов А.В., Блинков О.Г., Мосеев Д.Ю. Разработки в области управления качеством изготовления шарошечных долот повышенной работоспособности. – Самара: Самарский науч. центр РАН, 2000. – 69 с.
9. 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
10. 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.
11. Loading of bearing retaining pin of tricone drill bit / D.I. Simisinov, A.I. Afanasiev, A.I. Shestakov, N.G. Valiev // Gornyi Zhurnal. – 2020. – No 12. – P. 64–66. – DOI: 10.17580/gzh.2020.12.14
12. Сериков Д.Ю. Совершенствование боковых гидромониторных насадок шарошечных буровых долот // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2017. – № 1. – С. 9–14.
13. Сериков Д.Ю., Васильев А.А. Анализ конструктивных особенностей систем промывки шарошечных буровых долот и их влияния на качество очистки забоя скважины // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2015. – № 3. – С. 27–32.
14. Блинков О.Г., Анисимова С.Е., Сериков Д.Ю. Особенности развития инновационной деятельности на предприятиях нефтегазового машиностроения // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2019. – № 6(114). – С. 5–8. – DOI: 10.33285/1999-6934-2019-6(114)-5-8