Обоснование рациональных параметров и создание малогабаритного шарошечно-дискового инструмента для бурения скважин в породах средней твердости

• Автор: Савельев, Вячеслав Николаевич
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 205 c. : ил

Глава I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Краткий обзор конструкций буровых дисковых долот

1.1.1. Дисковые долота иностранных фирм

1.1.2. Отечественные дисково-фрезерные долота

1.2. Обзор технических средств для калибрования скважины и анализ возможности их применения в малогабаритных породоразрушающих инструментах

1.3. Анализ теоретических и экспериментальных работ

по механике буровых долот

1.3.1. Анализ исследований кинематики шарошечных долот

1.3.2. Краткий обзор исследований закономерностей разрушения горных пород буровыми долотами

1.4. Задачи исследований

Глава 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Критерии и методы определения области рациональных значений параметров
2.2. Методика экспериментальных лабораторных исследований и оборудование ;
2.3. Методика обработки результатов исследовани
Глава 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КИНЕМАТИКИ, ПРОЦЕССОВ НОРМИРОВАНИЯ ЗАБОЯ И КАЛИБРОВАНИЯ СКВАЖИНЫ ДИСКОВЫМИ ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИМИ ИНСТРУМЕНТАМИ
3.1. Качественная оценка влияния конструктивных параметров на механическую.скорость бурения и,ресурс долота

3.1.1. Влияние конструкции опоры
3.1.2. Влияние эксцентриситета дисков
3.1.3. Влияние коэффициента перекрытия забоя
3.1.4. Влияние параметров вооружения дисков
3.2. Аналитическое исследование кинематики дискового
долота
3.2.1. Кинематическая схема и основные геометрические соотношения
3.2.2. Определение величины передаточного отношения
3.2.3. Исследование скольжения дисков по забою скважины
3.2.4. Вывод уравнений траекторий движения точек диска
3.3. Исследование закономерностей формирования забоя
и калибрования скважины дисковым долотом
3.4. Построение траекторий движения точек венца диска графо-аналитическим способом
3.5. Теоретические положения рациональной модели дискового долота
3.6. Экспериментальная проверка результатов теоретических исследований
3.7. Анализ траекторий движения зубков калибратора в
скважине
В ы в о д ы
Глава 4. РАЗРАБОТКА РАЦИОНАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ОСНОВНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДИСКОВЫХ ДОЛОТ И КАЛИБРАТОРОВ... П7
4.1. Выбор компоновочной схемы и базового варианта модели долота
4.2. Определение рациональной величины эксцентриситета осей вращения дисков

4.3. Оцределение рациональной величины коэффициента пе4.4. Разработка рациональных параметров.вооружения дисков
4.5. Обоснование рациональных компоновочных схем, раз-
. работка и исследование конструкций калибраторов
4.6. Экспериментальные технологические исследования
работы дисковых долот и калибраторов
В ы в о д ы
Глава 5. ТЕХНИНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ И ЭШКГИВНОСТЬ
ПРИМЕНЕНИЯ ДИСКОВЫХ ДОЛОТ И КАЛИБРАТОРОВ НОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ, ПУТИ ИХ ДАЛЬНЕЙШЕГО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ
5.1. Результаты промышленных испытаний долот типа

5.2. Результаты промышленных испытаний и внедрения калибраторов 5РША
5.3. Экономическая эффективность дисковых долот и калибраторов диаметром 76 мм
5.4. Пути дальнейшего совершенствования конструкций малогабаритных дисковых породоразрушающих инструментов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

точных результатов перед каждым последующим шагом.
Так как число существенных факторов в рассматриваемом объекте исследования невелико и, следовательно, не требует цроведения большого числа опытов на физических моделях, исследования црово-дились по методу Гаусса-Зайделя в несколько этапов выполнением отсеивающих экстремальных (по выбранному критерию эффективности) экспериментов, позволяющих с относительно малыми затратами решить поставленные задачи.
2.2. Методика экспериментальных лабораторных исследований и оборудование.
В соответствии с задачами диссертационной работы общая методика цредусматривала проведение следующих экспериментальных исследований:
- по выбору рациональной кинематической схемы долота;
- кинематики дисковых долот в лабораторных условиях на буровом стенде ;
- по оцределению рациональных значений основных конструктивных параметров долот ;
- по оцределению рациональных кинематических схем и конструкций калибраторов ;
- по установлению закономерностей изменения механической скорости бурения при различных режимах нагружения инструмента в лабораторных и производственных условиях ;
- по определению рациональных параметров технологического режима и технико-экономических показателей бурения разработанными инструментами.
Общая схема экспериментальных исследований приведена на рис.

Первый этап - выбор базового варианта модели. Вследствие большого количества возможных конструктивных решений на первом этапе