«Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина»

Математическое моделирование геометрии калибрующих конусов шарошек со смещенными осями вращения

УДК: 004.925.8
DOI: 10.33285/2073-9028-2022-2(307)-136-146

Авторы:

¹ Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина, Москва, Российская Федерация
² Ухтинский государственный технический университет, Ухта, Российская Федерация

Ключевые слова: буровое долото, шарошка со смещенной осью вращения, калибрующий конус, бурение, разрушение породы, математическое моделирование, износ вооружения

Аннотация:

В статье представлены результаты проведенных теоретических исследований, позволивших установить, что основной причиной неравномерного износа зубчатого вооружения шарошечного бурового долота со смещенными осями вращения шарошек относительно оси вращения долота является несоответствие в полной мере геометрии вооружения (в области перехода образующей основного конуса шарошки к калибрующему) кинематическим особенностям шарошек. В целях снижения влияния указанного негативного фактора создана математическая модель, позволяющая определять координаты точек касания калибрующего конуса шарошки со стенкой скважины. Это дает возможность разработать рекомендации по дальнейшему совершенствованию геометрии вооружения периферийных венцов шарошечных долот со смещенными осями вращения шарошек для обеспечения наиболее полноценного и длительного контакта основных и калибрующих конусов шарошек с поверхностью забоя и стенки скважины, что снизит повышенный износ зубьев вооружения в зоне перехода образующей от периферийного основного к калибрующему конусу шарошек и позволит зубчатому вооружению шарошек более длительный период времени сохранять требуемое удельное давление на разрушаемую породу, диаметр долота и, как следствие, обеспечит увеличение механической скорости бурения и ресурса бурового долота.

Список литературы:

1. Сериков Д.Ю., Сморкалов Д.В. Совершенствование центрального промывочного узла трехшарошечного бурового долота//Территория «НЕФТЕГАЗ». – 2014. – № 12. – С. 22–28.
2. Богомолов Р.М. Методы повышения эффективности разрушения горных пород при бурении шарошечными долотами: Дисс. … докт. техн. наук. – М., 2001. – 434 с.
3. Мавлютов М.Р. Разрушение горных пород при бурении скважин. – М.: Недра, 1979. – 210 с.
4. Богомолов Р.М., Носов Н.В. Буровой инструмент. Энциклопедия изобретений. В 2-х частях. – М.: Инновационное машиностроение, 2015. – 826 с.
5. Палий П.А., Корнеев К.Е. Буровые долота: Справочник. – М.: Недра, 1971. – 445 с.
6. Сериков Д.Ю. Совершенствование боковых гидромониторных насадок шарошечных буровых долот//Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2017. – № 1. – С. 9–14.
7. Мокшин А.С., Владиславлев Ю.E., Комм Э.Л. Шарошечные долота. – М.: Недра, 1971. – 216 с.