Некоторые особенности технологии бурения лопастными долотами PDC

Рейтинг:   / 0
ПлохоОтлично 

Authors:

Б. Т. Ратов, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Геологии нефти и газа», orcid.org/0000-0003-4707-3322, Satbayev University, г. Алматы, Республика Казахстан, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., Caspian University, г. Алматы, Республика Казахстан

Б. В. Федоров, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Геологии нефти и газа», orcid.org/0000-0002-1196-5268, Satbayev University, г. Алматы, Республика Казахстан, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

В.Л.Хоменко, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры техники разведки месторождений полезных ископаемых, orcid.org/0000-0002-3607-5106, Национальный технический университет «Днепровская политехника», г. Днепр, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

А. Р. Байбоз, докторант PhD, orcid.org/0000-0001-6761-9797, Satbayev University, г. Алматы, Республика Казахстан, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Д. Р. Коргасбеков, докторант PhD, orcid.org/0000-0001-9135-4848, Satbayev University, г. Алматы, Республика Казахстан, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 повний текст / full article



Abstract:

Цель. Совершенствование технологии бурения скважин лопастными долотами путем установления закономерностей взаимодействия в паре «резец – порода» для выяснения причин «зависания» лопастных долот над центральной частью забоя скважины и разработки рекомендаций по их устранению.

Методика. Поставленные задачи решались комплексным методом исследования, который включает анализ и обобщение литературных и патентных источников, проведение аналитических исследований существующих моделей вращательного бурения для решения задачи о «зависании» лопастного долота.

Результаты. Установлено, что распределение осевой нагрузки на породоразрушающие элементы в зависимости от расстояния от центра лопастных долот крайне неравномерно: наименьшую нагрузку испытывают резцы, расположенные на периферии лезвий долота, наибольшая нагрузка действует на резцы, расположенные в центральной части долота.

Научная новизна. Впервые показано, что «зависание» долота над центральной частью забоя вызвано перераспределением осевой нагрузки по лопастям долота от минимальной величины на периферии лопастей до ее резкого возрастания к оси долота, чтобы компенсировать уменьшение пути, пройденного резцом в этой зоне. Впервые предложено выполнять лопастные долота с укороченными по радиусу лезвиями, а образующийся в результате керн разрушать специальным устройством.

Практическая значимость. В результате проведения исследований разработаны рекомендации по проектированию принципиально новой конструкции лопастного долота, которое в процессе бурения не будет «зависать» над центральной частью забоя. Такая конструкция лопастного долота позволяет снизить энергоемкость бурения скважин.

References.

1. Yahiaoui, M., Paris, J-Y., Delbé, K., Denape, J., Gerbaud, L., & Dourfaye, A. (2016). Independent analyses of cutting and friction forces applied on a single polycrystalline diamond compact cutter. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, (85), 20-26. https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2016.03.002.

2. Chulkova, V. V., & Ganjumyan, R. A. (2014). Selection criteria for PDC bits with anti-vibration inserts. Association of Drilling Contractors Bulletin, (1), 45-48.

3. Yahiaoui, M., Paris, J-Y., Delbé, K., Denape, J., Gerbaud, L., Colin, C., Ther, O., & Dourfaye, A. (2015). Quality and wear behavior of graded polycrystalline diamond compact cutters. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, (56), 87-95. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2015.12.009.

4. Bogomolov, R. M., Grinev, A. M., & Dedov, N. I. (2016). Creation of innovative diamond bits for drilling additional sidetracks. Bulletin of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 18(4), 215-219.

5. Fedorov, B. V., Khuzina, L. B., Ratov, B. T., & Sharauova, A. B. (2017). Modeling the process of deepening a well with PDC bits. Oil and gas, (4), 77-85.

6. Neskoromnykh, V. V., & Popova, M. S. (2018). Fundamentals of a systematic approach to the design of a drilling tool. Construction of oil and gas wells on land and at sea, (8), 26-31.

7. Oka, A. V., & Dushko, S. R. (2017). To the study of rock destruction with bits equipped with PDC cutters. Scientific researches, 6(17), 15-17.

8. Sysoev, N. I., Burenkov, N. N., & Hung, C. K. (2016). Justification of the structure and the selection of rational design parameters of a drill bit reinforced with diamond carbide inserts. News of higher educational institutions. North Caucasus region. Technical sciences, 2(190), 77-83. https://doi.org/10.17213/0321-2653-2016-2-77-83.

9. Zaitsev, V. I., Karpikov, A. V., & Che, V. V. (2014). Efficiency of use of bits PDC. Proceedings of the Siberian Branch of the Section of Earth Sciences of the Russian Academy of Natural Sciences. Geology, exploration and development of mineral deposits, 5(48), 58-66.

10. Abdul-Rani, A. M., Zamri Ismail, M., Ariff Zaky, M., Hariz, M., Noor, M., Zhun, Y. Y., Ganesan, K., Rao, T. V., V. L. N., Subhash Kamal, & Turnad Lenggo Ginta (2014). Improving Rate of Penetration for PDC Drill Bit Using Reverse Engineering. Applied Mechanics and Materials, (607), 153-160. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.607.153.

11. Soloviev, N. V., Arsentiev, Yu. A., Nguyen Tien Hung, & Kurbanov, N. Kh. (2015). A theoretical method for substantiating the design parameters of cutting-chipping bits. Scientific and Technical Journal “Oil Engineer”, (3), 16-25.

12. Ai, Z., Han, Y., Kuang, Y., Wang, Y., & Zhang, M. (2018). Optimization model for polycrystalline diamond compact bits based on reverse design. Advances in Mechanical Engineeringhttps://doi.org/10.1177/1687814018781494.

13. Borisov, K. I., & Rubtsov, V. I. (2014). An analytical study of the temporary strength characteristics of rocks during cutting-chipping PDC cutters. News of Tomsk Polytechnic University, 325(1), 172-180.

14. Biletsky, M. T., Kozhevnykov, A. A., Ratov, B. T., & Khomenko, V. L. (2019). Dependence of the drilling speed on the frictional forces on the cutters of the rock-cutting tool. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (1), 21-27. https://doi.org/10.29202/nvngu/2019-1/22.

15. Biletsky, M. T., Ratov, B. T., Kozhevnykov, A. A., Baiboz, A. R., & Delikesheva, D. N. (2018). Updating the theoretic model of rock destruction in the course of drilling. News of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan-Series of Geology and Technical Sciences, (2), 63-71.

Следующие статьи из текущего раздела:

Посетители

3148678
Сегодня
За месяц
Всего
371
3004
3148678

Гостевая книга

Если у вас есть вопросы, пожелания или предложения, вы можете написать их в нашей «Гостевой книге»

Регистрационные данные

ISSN (print) 2071-2227,
ISSN (online) 2223-2362.
Журнал зарегистрирован в Министерстве юстиции Украины.
 Регистрационный номер КВ № 17742-6592ПР от 27.04.2011.

Контакты

40005, г. Днепр, пр. Д. Яворницкого, 19, корп. 3, к. 24 а
Тел.: +38 (056) 746 32 79.
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Вы здесь: Главная Главная RusCat Архив журнала 2020 Содержание №3 2020 Некоторые особенности технологии бурения лопастными долотами PDC