Удосконалення конструкцій породоруйнівного інструменту, оснащених полікристалічними алмазними різцями

Автор(и)

  • Я. В. Кунцяк ПрАТ «Науково-дослідне та конструктивне бюро бурового інструменту», 03142, м. Київ, пр. Паладіна, 44, тел.(044) 4242089

Ключові слова:

долото, зносостійкість, кромка, лопать, руйнування, свердловина, порода.

Анотація

У процесі буріння нафтових і газових свердловин долота різального типу, оснащені полікристалічними
алмазами різцями (ПАР), є більш ефективними в порівнянні з алмазними та тришарошковими, однак вони
володіють підвищеною енергоємністю, що обмежує їх використання при бурінні гідравлічними вибійними
двигунами.
На основі аналітичного та експериментального методів досліджень на модельних і повнорозмірних
конструкціях у стендових і промислових умовах розроблено конструкції породоруйнівних інструментів різа-
льної дії з пониженою енергоємністю буріння. Методами математичного моделювання проведено дослі-
дження різних конструкцій різальної частини бурових доліт та визначено величини енергетичних парамет-
рів роботи полікристалічних алмазних різців, розроблено технологічні засоби та методику експеримента-
льних випробовувань. Розроблено математичну модель, що базується на взаємодії оснащення долота різа-
льної дії з гірською породою під дією осьового навантаження і крутного моменту, де сила опору проник-
нення, що діє на елемент оснащення при різних глибинах проникнення в гірську породу, виражається степе-
невою залежністю. На відміну від існуючих математичних моделей, які ґрунтуються на принципах забез-
печення рівностійкого зношування різальної кромки лопаті по всій її геометричній довжині, розрахунки про-
гнозних енергетичних показників процесу буріння проводились для породоруйнівного інструменту загалом.
На основі аналізу результатів прогнозних розрахунків встановлено, що долота з плоским дном різаль-
ної частини мають найвищі значення механічної швидкості буріння і найменші величини крутного моменту
і питомої об’ємної роботи руйнування. Однак, породоруйнівний інструмент з таким профілем різальної
частини має понижену зносостійкість внаслідок обмеженої площі для розміщення достатньої кількості
оснащення, яке формує вибій свердловини. З метою перевірки теоретичних даних проведено експеримента-
льні дослідження параметрів роботи доліт різальної дії з різними формами лопатей на гірських породах
різної твердості. Отримано залежності енергетичних і динамічних параметрів буріння долотами з дослід-
ними варіантами різальної частини від осьового навантаження й частоти обертання долота.
Результати порівняння енергетичних характеристик роботи доліт різального типу свідчать, що при
бурінні порід малої і середньої твердості вибійними двигунами доцільно використовувати породоруйнівні
інструменти конструкції, що поєднують кругло-ступінчасту і плоску форми різальної частини.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

ахування раціональної форми різальної ча-
стини долота / Я.В. Кунцяк, Д.М. Мартинюк //
Нафтова і газова промисловість. – 2006. – № 3.
– С. 12-16.
2 Мартинюк Д.М. Зниження енергоємності
доліт різальної дії // Сборник научных трудов
«Породоразрушающий и металлообрабатыва-
ющий инструмент – техника и технология его
изготовления и применения». – К.: ИСМ им.
В.Н. Бакуля, ИПЦ АЛКОН НАНУ, 2004. –
С. 38-39.
3 How the Bit Profile and Gages Affect the
Well Trajectory / Menand S., Sellami H., Simon
C., Besson A., Da Silva N. // Рaper SPE 74459
presented at the SPE/IADC Drilling Conference,
Dallas, Texas. – 26-28 February, 2002.
4 PDC bit technology improvements increase
efficiency, bit life Menand S., Gerbaud L.,
Dourfaye A. // Drilling contractor. – March/April
2005. – P. 52-54.
5 Патент № 42571 Россия, МПК, У21В
10/52. «Буровое долото» / Мартынюк Д.М., Ку-
нцяк Я.В., Дубленич Ю.В. (Украина); Патенто-
обладатель ЗАО «НИИКБ бурового инструмен-
та» - 2004/23828 заявл. 05.08.2004; опубл.
10.12.2004 Бюл. № 34.
6 Комлягина Н.Н., Исследование работы
режущих долот методами математического мо-
делирования / Н.Н. Комлягина, Т.Г. Агошаш-
вили, Я.В. Кунцяк [и др.] // Нефтяная и газовая
промышленность. – 1993. – №1-2. – С. 43-47.
7 Кунцяк Я.В. Влияние формы профиля
режущих долот на энергетические и динамиче-
ские параметры их работы / Я.В. Кунцяк,
Т.Г. Агошашвили, Я.С. Гаврилов [и др.] // Неф-
тяная и газовая промышленность. – 1993. –
№ 1-2. – С. 29-34.

##submission.downloads##

Опубліковано

2012-02-02

Як цитувати

Кунцяк, Я. В. (2012). Удосконалення конструкцій породоруйнівного інструменту, оснащених полікристалічними алмазними різцями. Prospecting and Development of Oil and Gas Fields, (1(42), 57–67. вилучено із https://rrngr.nung.edu.ua/index.php/rrngr/article/view/83