Совершенствование бурового инструмента для реактивно-турбинного бурения

Полный текст:


Аннотация

Представлены результаты работы, направленной на совершенствование бурового инструмента для реактивно-турбинного бурения. Проведен анализ конструктивных особенностей и принципов работы агрегатов реактивно-турбинного бурения. Описаны основные преимущества данного способа бурения стволов и скважин большого диаметра. Установлено, что при работе шарошечного бурового долота с равномерно распределенными по окружности венцов зубчатыми элементами, когда все они загружены одинаково, реакция забоя приводит к паре сил, определяющей величину вращающего момента на долоте в данный момент времени. 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, при этом вершинные венцы также участвуют в этом процессе; 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 математическое моделирование движения зубчатого элемента 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 твердосплавным зубчатым вооружением для бурения средних и твердых 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 нефти и газа имени И. М. Губкина
Россия


Список литературы

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

2. Сериков Д.Ю., Пиканов К.А. Повышение качества проектирования вооружения бурового инструмента // Управление качеством в нефтегазовом комплексе. - 2014. - № 1. - С. 59-61.

3. 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.

4. Стеклянов Б.Л. Повышение эффективности породоразрушающих буровых инструментов на основе сравнительного анализа кинетических характеристик их вооружения: дисс докт. техн. наук. - Ташкент, 1988.

5. Ясашин В.А., Макаров Н.Г., Сериков Д.Ю. и др. Долото для реактивно-турбинного бурения. Пат. РФ на изобр. № 2090733, опубл. Б.И. № 26 от 20.09.1997.

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

7. Харин О.Н. Лекции по теоретической механике: Учебное пособие. - М.: ГУП Издательство «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2001. - Ч. 1.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Сериков Д.Ю. Совершенствование бурового инструмента для реактивно-турбинного бурения. Территория «НЕФТЕГАЗ». 2015;(5):38-45.

For citation: Serikov D.Y. Improvement of the drilling tool for reactive turbo drilling. Territorija “NEFTEGAS” [Oil and Gas Territory]. 2015;(5):38-45. (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)