Диссертация на тему "Разработка нового вооружения для долота типа С на базе экспериментального изучения его взаимодействия с забоем при бурении", скачать бесплатно автореферат по специальности 05.15.10

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

1. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ПО КИНЕМАТИКЕ И ДИНАМЖЕ РАБОТЫ

ВООРУЖЕНИЯ ШАРОШЕЧНЫХ ДОЛОТ.

1.1. Аналитические исследования кинематики работы шарошечных долот

1.2. Экспериментальные исследования по изучению кинематики шарошечных долот.

1.3. Исследования по изучению работы периферийных венцов трехшарошечного долота

1.4. Основные задачи и методы исследований

2. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ КИНЕМАТИЧЕСКИХ

ПАРАМЕТРОВ РАБОТЫ ЗУБЬЕВ ШАРОШЕЧНЫХ ДОЛОТ ОТ ИХ УГЛА

ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С ГОРНОЙ ПОРОДОЙ .

2.1. Вывод расчетных зависимостей .
2.2. Передаточные отношения, обеспечивающие заданный уровень удельного скольжения для различных сечений шарошек долота Ш 5,9СГВ4
2.3. Выводы.4
3. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ РАБОТЫ ВООРУЖЕНИЯ
ШАРОШЕЧНЫХ ДОЛОТ.
3.1. Методика экспериментального изучения работы зубьев периферийных венцов долот со смещенными
в плане осями шарошек .
3.1.1. Параметры работы зубьев периферийных венцов
и факторы, определяющие их
3.1.2. Выбор экспериментальной установки, обоснование формы исследуемых зубьев и условий проведения
стр.
3.2. Методике экспериментального изучения кинематики
работы вооружения шарошечного долота
3.2.1. Схема экспериментального стенда.
3.2.2. Датчик для измерения скорости вращения шарошки . .
3.2.3. Регистрация проходки .
3.2.4. Тарировка датчиков осевой нагрузки г и момента М.
3.3. Методика обработки результатов исследования . .
3.4. Оценка погрешности измерения и расчета параметров
3.5. Выводы
4. ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ЗУБЬЕВ ПЕРИФЕРИЙНЫХ ВЕНЦОВ.
4.1. Характер нагрузок, действующих на зубья периферийных венцов .
4.2. Планирование экспериментов при изучении работы зуоьев периферийных венцов
4.3. Влияние факторов взаимодействия зубьев периферийных венцов с горной породой на их работу .
4.4. Выводы..
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ КИНЕМАТИКИ РАБОТЫ ВООРУЖЕНИЯ
ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА СО СМЕЩЕННЫМИ В ПЛАНЕ ОСЯМИ ШАРОШЕК .
5.1. Параметры и показатели работы серийного шарошечного долота Ш 5,9СГВ при стендовом бурении . .
5.2. Влияние нагрузки на долото на средние передаточные отношения шарошек О
5.3. Неравномерность вращения шарошек.
5.4. Связь изменения момента на долоте с кинематикой шарошек
5.5. Особенности кинематики взаимодействия зуюьев
различных венцов с породой, обусловленные неравномерностью вращения иарошки2.
5.6. Выводы.
6. РАЗРАБОТКА И ИСПЫТАНИЕ ВООРУЖЕНИЯ ДОЛОТА Ш 5.9СГВ С КООРДИНИРОВАННЫМ РАЗМЕЩЕНИЕМ. ЗУБЬЕВ ВНУТРЕННИХ ВЕНЦОВ
6.1. Обоснование координат размещения зубьев внутренних венцов относительно периферийных .
6.2. Разработка опытного вооружения долота Ш 5,9С
ГВУНИ.
6.3. Промысловые испытания опытных долот Ш 5,9СГВУНИ.
6.4. Выводы
7. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ .
ЛИТЕРАТУРА

Дает математическое выражение скольжения. В работе [] рассматривалось долото с ударным вооружением в условиях неизменной связи долота с бурильными трубами, где показано, что в работе разрушения горной породы должно обеспечиваться равномерное участие всех зубьев и исключался нежелательные перегрузки отдельных участков работающей поверхности. В этой работе определены формулы скорости и ускорения перемещения центра шарошки. Автор пришел к выводу, что максимальное значение скорости перемещения достигается в момент, когда шарошка опирается на два зуба, т. Трудности возникают при определении передаточного отношения от корпуса долота к шарошке. Величина передаточного отношения определяется расчетным путем [ 2,,,,] или экспериментально. В этом случае погрешность достигает 6 % . X на рабочей поверхности элемента вооружения. В работе [5] дан анализ скольжения по забою шарошек со смещенными в плане осями с точки зрения эффективности разрушения породы на забое и истирания зубьев шарошек. При увеличении удельных скольжений [3] шарошек по забою, следовательно эффективность бурения пород, обладающих значительными пластическими свойствами, можно за счет смещения осей шарошек и за счет подбора геометрической формы шарошек. Так при смещении осей поперечные скольжения не меняются, а удельные величины продольных скольжений вдоль образующей шарошки распределяются по строго определенному закону с уменьшением от центра забоя к периферии. Подбор соответствующей геометрической формы шарошки позволяет распределить удельные величины поперечных скольжений вдоль образующей по заранее заданному закону, причем возможно обеспечить их изменение в значительных пределах. Одним из преимуществ способа задания скольжения путем смещения шарошек является то, что удельное продольное скольжение сохраняется постоянным на всем протяжении работы долота, независимо от износа вооружения, в то время как скорость и удельное поперечное скольжение изменяются по мере износа долота. Исследования по выбору направления и оптимальных величин смещения, а также углов наклона цапф относительно оси долота проведены Владиславлевым D. Эта формула является наиболее удобной в расчетах. Для случая, когда составляющие скорости постоянны по величине и шаг венца больше шага рейки и когда меньше, в работе[] приведены формулы для определения относительного времени скольжения зубца. Однако, эти формулы довольно-таки громоздки и оперировать ими непросто. БОЮ5 . Ж-),-5»— (1. Другие исследователи [,] предлагают наиболее удачную характеристику времени контакта, т. X (1. Т - (1. Обозначения те же, что и в формуле (1*5) . Обобщения в области кинематики шарошечных долот выполнено в работе [] . Авторами рассмотрен закон движения точки, лежащей на поверхности венца, как функция радиуса окружности забоя, по которой перекатывается венец, радиуса венца, углов поворота шарошки и долота и глубины внедрения элементов вооружения в породу при отсутствии вертикальных колебаний, имеющихся при наличии зубчатой поверхности. Винтовое движение корпуса долота [] заменено плоским. Таким образом, проведенный анализ показал, что кинематика шарошечного долота аналитически изучена достаточно полно. Аналитические методы исследования сложных процессов являются наименее дорогостоящими, особенно при применении современных ЭВМ. Однако, эти методы имеют и существенный недостаток в силу принятия различных допущений, которые снижают достоверность получаемых решений. В связи с этим несомненный интерес вызывает экспериментальное изучение работы шарошечных долот. Первые исследования проводились на установках типа УМГП путем вдавливания инденторов различной формы [7,, и др. Так в работе [ ] выделяются три основные области разрушения горных пород. Выявлена скачкообразность разрушения горной породы и изменение энергоемкости от диаметра штампа. Барон А. И. и Глатман Л. Б. [] установили, что твердость пород снижается с ростом диаметра штампа до мм. Но в данном случае моделируется лишь качественно сам процесс деформирования и разрушения породы.

Название работы	Автор	Дата защиты
Научные основы предупреждения перехода газопроявлений в выбросы и открытые фонтаны при бурении нефтяных и газовых скважин	Мехрабов, Муса Аллахверди оглы	1984
Установление оптимальных кинетических характеристик шарошечных долот с целью повышения эффективности бурения скважин	Биланенко, Николай Александрович	1984
Разработка комплекса технологических решений по повышению качества строительства и ремонта скважин на подземных хранилищах газа : На примере Северо-Ставропольского ПХГ	Зиновьев, Василий Васильевич	2000

Электронная библиотека диссертаций

Разработка нового вооружения для долота типа С на базе экспериментального изучения его взаимодействия с забоем при бурении