Исследование и создание бурового рабочего органа статико-динамического действия для проходки скважин большого диаметра

• Автор: Магавин, Сабит Шамильевич
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Караганда
• Количество страниц: 175 c. : ил

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Оборудование, применяемое для проходки скважин большого диаметра в прочных
мерзпых грунтах
1.2. Сравнительный анализ технических показателей бурового оборудования
1.3. Анализ исследований, применительно к изучению процесса статико-динамического
бурения
1.3.1. Анализ результатов исследований параметров исполнительных органов статико-динамического действия
1.3.2. Анализ результатов исследований процесса вращатеяьног ударного бурения
1.4. Обоснование направления исследования. Задачи, решаемые в диссертации
ВЫВОДЫ
2. ИЗЫСКАНИЕ КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ БУРОВОГО РАБОЧЕГО ОРГАНА СТАТИКО-ДИНАМИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ И АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЕГО ПАРАМЕТРОВ
2.1. Механизм статико-динамического бурения мерзлых грунтов. Выбор рациональной схемы расположения инструментов в забое скважины
2.2. Обоснование конструктивной схемы исполнения бурового рабочего органа статико-динамического действия
2.3. Исследование математической модели процесса статико-динамического бурения мерзлых
грунтов
2.3.1. Период статического резания
2.3.2. Период динамического разрушения

2.4. Выбор критерия эффективности и установление зависимостей, определяющих режим статикодинамического бурения
ВЫВОДЫ
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СТАТИКО-ДИНАМИЧЕСКОГО БУРЕНИЙ МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ
3.1. Этапы и условия проведения исследований
3.2. Методические особенности проведения исследований
3.3. Экспериментальные исследования статикодинамического разрушения мерзлых грунтов
3.4. Выбор параметров статико-динамического
бурения мерзлых грунтов
3.5. Исследования параметров экспериментального образца бурового рабочего органа статикодинамического действия
ВЫВОДЫ
4. ИЗЫСКАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БУРОВОГО РАБОЧЕГО ОРГАНА СТАТИКО-ДИНАМИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЙ
4.1. Методика расчета параметров бурового рабочего органа статико-динамического
действия
4.2. Результаты полигонных испытаний и рекомендации по дальнейшему совершенствованию конструкции бурового рабочего органа статико-динамического действия
4.3. Разработка конструкции бурового оборудования с рабочим органом статико-динамического действия

4.3.1. Требования к конструкции бурового
рабочего органа
4.3.2. Разработка бурового оборудования с
буровым рабочим органом статико-динамического действия и промышленное использование
результатов исследования
4.4. Технико-экономический анализ проведенных
исследований
вывода
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

ных и режимных параметров бурового рабочего органа производилось путем исследования математической модели процесса. Процесс статико-динамического бурения мерзлых грунтов включает в себя сочетание статического резания и динамического разрушения забоя. Соответственно силы, действующие в процессе бурения, можно разделить по периодам разрушения (рис.2.9). При статическом резании грунта со стороны привода на буровой рабочий орган действуют (рис.2.9а) крутящий момент Мкр и усилие осевой подачи Q . Сжатый газ в ударном устройстве через поршень-приемник 3, жидкость 5 поджимает инструмент I с усилием Рст . Со стороны забоя продвижению инструмента препятствует сила сопротивления грунта резанию Р . При вдвижении инструмента I в направляющую буксу 2 происходит реремещение вверх поршня-приемника 3, связанного с автоматом запуска ударного устройства 4. Прочность забоя в период динамического разрушения характеризуется сопротивлением грунта динамическому внедрению инструмента PsaS /24/.
Для установления взаимосвязи параметров, определяющих режим работы и конструкцию бурового рабочего органа, исследуем процесс бурения по периодам разрушения.
2.3.1. Период статического резания
При статическом резании (рис.2.10) на инструмент со стороны бурового рабочего органа действуют: нормальные составляющие от усилия осевой подачи Pq. и окружной силы (окружная
сила Рокр является результатом действия крутящего момента); усилие статического поджатия Рст и сила трения инструмента о поверхность направляющей буксы Гтр
Со стороны забоя продвижению инструмента препятствует сила сопротивления грунта резанию Р
Уравнения сил, действующих на инструмент при статическом