Исследование проскальзывания вооружения шарошечных буровых долот

Полный текст:


Аннотация

Проведено исследование процесса проскальзывания зубчатого вооружения шарошечных долот при бурении мягких и средних пород. Осуществлен анализ кинематики шарошки бурового долота, работающего с проскальзыванием вооружения по забою. Определены основные факторы, влияющие на величину и направления проскальзывания зубьев вооружения по забою скважины. Выявлены недостатки прямозубого вооружения шарошечных буровых долот и обоснованы преимущества использования косозубого вооружения. Установлено, что максимальная площадь поражения забоя, а следовательно, и производительность бурового инструмента, достигается при ориентации зубьев вооружения таким образом, чтобы большие стороны их площадок притупления располагались под определенным углом к образующей конуса шарошки, обеспечивающим расположение основных боковых поверхностей зубьев перпендикулярно направлению их проскальзывания. При этом возможность достижения максимальной площади поражения забоя в горизонтальной плоскости является не единственным преимуществом косозубого вооружения над прямозубым. Несмотря на то что у прямозубого вооружения зубья ориентированы параллельно образующим конусам шарошки, кинематика движения инструмента обуславливает их движение относительно забоя скважины с возникновением осевых составляющих от усилия разрушения породы. Вследствие их неуравновешенности это обстоятельство приводит к возникновению отклоняющего усилия на долоте, уводящего его от заданного направления бурения. Возможность создавать вооружение косозубым позволяет уже на этапе проектирования инструмента взаимно уравновесить эти силы за счет различной ориентации зубьев и их геометрии в рамках как одной шарошки, так и долота в целом. Также на основе проведенных исследований было установлено, что оснащение шарошек буровых долот, предназначенных для бурения мягких и средних пород, косозубым вооружением позволит повысить эффективность удаления шлама как непосредственно из зоны разрушения породы, так и из межзубного пространства вооружения, а также повысит качество обработки забойной зоны за счет фрезерующего эффекта косозубого вооружения, что, в свою очередь, скажется на процессе выравнивания поверхности забоя, а следовательно, приведет к повышению эффективности очистки за счет поперечных потоков бурового раствора.

Об авторах

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


А. М. Гринев
ОАО «Волгабурмаш»
Россия


Список литературы

1. Мокшин А.С., Владиславлев Ю.Е., Комм Э.Л. Шарошечные долота. М.: Недра, 1971.

2. Палий П.А., Корнеев К.Е. Буровые долота: Справочник. М.: Недра, 1971.

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

4. Сериков Д.Ю., Ясашин В.А., Панин Н.М. Буровое трехшарошечное долото. Патент РФ на изобр. № 2425945 // Б.И. № 22 от 10.08.2011.

5. Сериков Д.Ю., Ясашин В.А., Панин Н.М. Буровое шарошечное долото. Патент РФ на изобр. № 2427700 // Б.И. № 24 от 27.08.2011.

6. Сериков Д.Ю., Ясашин В.А., Панин Н.М. Буровое шарошечное долото. Патент РФ на изобр. № 2522608 // Б.И. № 20 от 20.07.2014.

7. Варламов Е.П., Бикбулатов Э.К. Влияние ориентации зубьев шарошек на работоспособность буровых долот и очистку забоя скважины // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 1995. № 7-8. С. 22-24.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Сериков Д.Ю., Гринев А.М. Исследование проскальзывания вооружения шарошечных буровых долот. Территория «НЕФТЕГАЗ». 2016;(7-8):20-27.

For citation: Serikov D.Y., Grinev A.M. Study of rock drill bits cutting structures slip. Territorija “NEFTEGAS” [Oil and Gas Territory]. 2016;(7-8):20-27. (In Russ.)

Просмотров: 21

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)