Разрушение горной породы единичным резцом PDC

Полный текст:


Аннотация

Областью конкурирования долот PDC и шарошечных долот являются горные породы средней твердости и твердые. В статье приведены результаты стендового изучения разрушения горной породы средней твердости (мрамора Коелга) единичным резцом при воспроизводстве участка профиля забоя скважины. Для проведения испытаний был сконструирован стенд, оснащенный исполнительным узлом с установленными на нем тремя резцами PDC, имитирующими работу трех лопастей долота. При этом внутренний резец имитировал работу впереди идущей лопасти долота, а периферийный - сзади идущей лопасти. Такое размещение резцов обеспечивало постоянство сечения «стружки» горной породы для среднего резца при его винтовом движении. Средний резец установлен в тензометрической державке, позволяющей измерять усилие на резце в трех взаимно-перпендикулярных направлениях. Были испытаны резец с острой режущей кромкой и резец с кромкой, притупленной фаской. По результатам испытаний был проведен анализ силовой и энергетической загрузки резцов. Приведены графики зависимостей вертикальной и окружной нагрузок от времени, максимальных значений этих нагрузок от проходки за один оборот, а также зависимости энергоемкости разрушения мрамора от проходки за оборот. Результаты анализа сравнивались с результатами ранее проведенных испытаний долот PDC. Исследования показали, что разрушение пластично-хрупкой горной породы резанием единичным резцом носит скачкообразный характер. Резцы с фаской изменяют соотношение окружной и вертикальной нагрузок на резец в сторону увеличения вертикальной нагрузки. По мере увеличения интенсивности разрушения горной породы начиная со второй области наблюдается снижение энергоемкости ее разрушения и сближение энергоемкостей разрушения острыми резцами и резцами, притупленными фаской. При оснащении долот PDC резцами с фаской целесообразно уменьшать угол резания на 5-10° по сравнению с долотами, оснащенными резцами с острой режущей кромкой.

Об авторе

О. Б. Трушкин
ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет»
Россия


Список литературы

1. Технология бурения нефтяных и газовых скважин: учебник для вузов. /А.Н. Попов, А.И. Спивак, Т.О. Акбулатов и др. Под общ. ред. А.И. Спивака. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2007. 508 с.

2. Акчурин Х.И., Трушкин О.Б. Устройства для измерения и регистрации силовых параметров работы породоразрушающих инструментов и бурильных колонн // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. 2008. № 3. С. 12-20.

3. Степнов М.Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний: справочник. М.: Машиностроение, 1985. 232 с.

4. Федоров В.С. Проектирование режимов бурения. М.: Гостоптехиздат, 1958. 96 с.

5. Трушкин О.Б., Попов А.Н. Сравнительная динамика и энергетика бурения шарошечными долотами и долотами PDC // Нефтегазовое дело. 2013. Т. 11. № 2. С. 52-54.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Трушкин О.Б. Разрушение горной породы единичным резцом PDC. Территория «НЕФТЕГАЗ». 2016;(5):16-21.

For citation: Trushkin O.B. Destruction of formations with single PDC cutter. Territorija “NEFTEGAS” [Oil and Gas Territory]. 2016;(5):16-21. (In Russ.)

Просмотров: 11

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)