phone +7 495 240-54-57
mail info@neftegas.info
image
energas.ru

Территория Нефтегаз № 3-4 2022

№ 3-4 2022
Купить Открыть PDF для рекламодателей

Бурение

01.3-4.2022 10:00 К вопросу о повышении эффективности разрушения горных пород шарошечными долотами
В настоящее время для бурения горных пород наиболее широко применяются шарошечные долота, которые представляют собой устройства с вращающимися шарошками, вооруженными зубьями. Существуют различные подходы к оценке эффективности разрушения горных пород шарошечным буровым инструментом, которые можно условно разделить на тенологические и конструктивные. Кроме того, все факторы эффективности работы долота связаны с соответствием его характеристик и процесса бурения свойствам породы в данный момент времени и усреднены. В статье проанализированы оптимальные условия работы долота при бурении горных пород различной твердости. На примере шарошечного бурового агрегата рассмотрен процесс силового взаимодействия зубчатого вооружения с горной породой в зависимости от различных факторов, таких как форма зуба, угол наклона, острота зуба, и других. Отмечено, что для шарошечного бурения хрупких и крепких пород зубья не должны иметь большие размеры, но должны быть заострены, в то время как зубья шарошек, применяемых для бурения вязких и пластичных пород, должны способствовать появлению сдвиговых напряжений. Показано, что кинематические характеристики взаимодействия зубчатого вооружения с разбуриваемой породой также оказывают существенное влияние на эффективность процесса разрушения забоя.
Ключевые слова: долото шарошечное, буровой инструмент, разрушение, горная порода, бурение, шарошка.

Авторы:

УДК 622.24.051.55

А.О. Шигин1, e-mail: shigin_ao@mail.ru; Д.А. 

Борейко2, e-mail: diacont_dboreyko@mail.ru;

Д.Ю. Сериков3, e-mail: serrico@rambler.ru

1 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский федеральный университет» (Красноярск, Россия).

2 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ухтинский государственный технический университет» (Ухта, Россия).

3 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Российский государственный университет нефти и газа (Национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина» (Москва, Россия).

Литература:

  1. Богомолов Р.М. Методы повышения эффективности разрушения горных пород при бурении шарошечными долотами: специальность 25.00.15 «Технология бурения и освоения скважин»: диссертация на соискание степени доктора технических наук. Научно-производственное объединение «Буровая техника». М., 2001. 434 с.

  2. Пяльченков В.А., Пяльченков Д.В., Долгушин В.В. и др. Способ экспериментального определения усилий, действующих на вооружение и опоры шарошечного долота // Нефтяное хозяйство. 2016. № 8. С. 112–115.

  3. Блинков О.Г. Определение эффективных геометрических параметров твердосплавного вооружения буровых шарошечных долот в зависимости от механических свойств горных пород // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2022. № 1 (127). С. 27–31.

  4. Нескоромных В.В., Попова М.С. Основы системного подхода к проектированию бурового инструмента // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2018. № 8. С. 26–31.

  5. Сериков Д.Ю. Совершенствование боковых гидромониторных насадок шарошечных буровых долот // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. 2017. № 1. С. 9–14.

  6. 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.

  7. Дунаев В.И., Нижник А.Е., Титов Н.Г. и др. Хрупкое разрушение горных пород // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2020. № 6. С. 18–20.

  8. Третьяк А.Я., Попов В.В., Гроссу А.Н., Борисов К.А. Инновационные подходы к конструированию высокоэффективного породоразрушающего инструмента // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2017. № 8. С. 225–230.

  9. Шарипов А.Н., Мингазов Р.Р. Долота для бурения по твердым породам // Бурение и нефть. 2012. № 12. С. 46–48.

  10. Шигин А.О. Методология проектирования адаптивных вращательно-подающих органов буровых станков и технологий их применения в сложноструктурных породных массивах: специальность 05.05.06 «Горные машины»: диссертация на соискание степени доктора технических наук. ФГБОУ ВО «Иркутский национальный исследовательский технический университет». Красноярск, 2015. 320 с.

  11. Шигин А.О., Гилев А.В., Шигина А.А. Напряжения и стойкость шарошечных долот при бурении сложноструктурных массивов горных пород // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2013. № 4. С. 325–333.

  12. Богомолов Р.М., Сериков Д.Ю. Совершенствование вооружения шарошечного бурового долота // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. 2018. № 5. С. 24–28.

  13. Вышегородцева Г.И. Факторы, обусловливающие прекращение использования бурового долота // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2021. № 2 (338). С. 14–17.

  14. Синев С. В. Модели бурения in situ // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2016. № 11. С. 41–49.

Ссылка для цитирования: Шигин А.О., Борейко Д.А., Сериков Д.Ю. К вопросу о повышении эффективности разрушения горных пород шарошечными долотами // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2022. № 3–4. С. 24–31.


← Назад к списку


im - научные статьи.


Подписывайтесь на нас