Повышение эффективности шарошечных буровых долот для реактивно-турбинного бурения

Полный текст:


Аннотация

В статье представлены результаты работы, направленной на повышение эффективности шарошечных буровых долот для реактивно-турбинного бурения (РТБ). Проведен анализ конструктивных особенностей и принципов работы агрегатов реактивно-турбинного бурения. Описаны основные преимущества данного способа бурения стволов и скважин большого диаметра. Рассмотрены условия взаимодействия вооружения породоразрушающего бурильного инструмента с забоем скважины при бурении агрегатом РТБ. Так, участие инструмента в относительном вращении вокруг своей оси и в переносном движении вокруг оси вращения агрегата приводит к тому, что помимо обычного проскальзывания вооружения по забою, возникающего при перекатывании шарошки, появляется проскальзывание, связанное с переносным движением долота вокруг оси вращения агрегата. На основе анализа износа отработанных шарошечных буровых долот были выявлены основные конструктивные недостатки существующего бурового инструмента, используемого при реактивно-турбинном бурении. Изучена кинематика шарошечного бурового долота в условиях реактивно-турбинного бурения. Установлено, что: каждая шарошка бурового долота обрабатывает забой по удлиненной гипоциклоиде; в разрушении породы большее участие принимают зубья периферийных венцов шарошек; зубья вооружения шарошек совершают значительные проскальзывания по забою с постоянно меняющимся направлением и величиной скольжения; для обеспечения плавного вращения агрегатов реактивно-турбинного бурения и уменьшения раскачки их в процессе бурения необходимо использовать долота с равномерно распределенными по окружности рабочими элементами и располагать их симметрично относительно оси агрегата. Осуществлено моделирование движения зубчатых элементов косозубого вооружения шарошки бурового долота, работающего в агрегате реактивно-турбинного бурения, позволившее определить основные геометрические характеристики вооружения, оказывающие наибольшее влияние на эффективность разрушения породы забоя. На основе проведенных исследований была разработана конструктивная схема шарошечного бурового долота с разноориентированным зубчатым вооружением для бурения мягких пород способом реактивно-турбинного бурения, позволяющая значительно повысить эффективность работы инструмента за счет обеспечения равномерного износа зубьев всех венцов вооружения и снижения энергоемкости процесса разрушения породы. Применение предложенной конструктивной схемы позволит повысить механическую скорость бурения и снизить стоимость бурения скважин большого диаметра способом реактивно-турбинного бурения.

Об авторе

Д. Ю. Сериков
Российский государственный университет (Национальный исследовательский университет) нефти и газа имени И.М. Губкина
Россия


Список литературы

1. Сериков Д.Ю. Повышение эффективности шарошечного бурового инструмента с косозубым вооружением. М.: Нефть и газ, 2015.

2. Реактивно-турбинное бурение // Труды ВНИИБТ. 1967. Вып. 18. С. 2-48.

3. Сериков Д.Ю., Пиканов К.А. Повышение качества проектирования вооружения бурового инструмента // Управление качеством в нефтегазовом комплексе. 2014. № 1. Режим доступа: http://www.scientific-articles.ru/article/330. Дата обращения 23.03.2016.

4. Сериков Д.Ю. Разработка конструкции и технологии изготовления бурового инструмента для РТБ с центробежно-объемно-армированным вооружением: дисс. канд. техн. наук. М., 1992.

5. Ясашин В.А., Макаров Н.Г., Назаров А.М., Сериков Д.Ю., Сидненко Н.А., Тесля Н.Е. Шарошка бурового долота. Пат. РФ № 2094587, опубл. Б.И. № 30 от 27.10.1997.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Сериков Д.Ю. Повышение эффективности шарошечных буровых долот для реактивно-турбинного бурения. Территория «НЕФТЕГАЗ». 2016;(3):40-47.

For citation: Serikov D.Y. RoLLer driLLing bits efficiency improvement for reactive turbo driLLing. Territorija “NEFTEGAS” [Oil and Gas Territory]. 2016;(3):40-47. (In Russ.)

Просмотров: 25

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2072-2745 (Print)
ISSN 2072-2761 (Online)