Науковий вісник НГУ

Деякі особливості технології буріння ­лопатевими долотами PDC

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 1

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №3 2020

Останнє оновлення: 15 липня 2020

Опубліковано: 15 липня 2020

Перегляди: 1865

Authors:

Б. Т. Ратов, доктор технічних наук, професор, професор кафедри «Геології нафти і газу», orcid.org/0000-0003-4707-3322, Satbayev University, м. Алмати, Республіка Казахстан, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її., Caspian University, м. Алмати, Республіка Казахстан

Б. В. Федоров, доктор технічних наук, професор, професор кафедри «Геології нафти і газу», orcid.org/0000-0002-1196-5268, Satbayev University, м. Алмати, Республіка Казахстан, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

В. Л. Хоменко, кандидат технічних наук, доцент, доцент кафедри техніки розвідки родовищ корисних копалин, orcid.org/0000-0002-3607-5106, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

А. Р. Байбоз, докторант PhD, orcid.org/0000-0001-6761-9797, Satbayev University, м. Алмати, Республіка Казахстан, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Д. Р. Коргасбеков, докторант PhD, orcid.org/0000-0001-9135-4848, Satbayev University, м. Алмати, Республіка Казахстан, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

 повний текст / full article

Abstract:

Мета. Удосконалення технології буріння свердловин лопатевими долотами шляхом установлення закономірностей взаємодії в парі «різець – порода» для виявлення причин «зависання» лопатевих доліт над центральною частиною вибою свердловини й розробки рекомендацій з їх усунення.

Методика. Поставлені завдання вирішувались комплексним методом дослідження, що включає аналіз і узагальнення літературних і патентних джерел, проведення аналітичних досліджень існуючих моделей обертального буріння для рішення задачі із «зависання» лопатевого долота.

Результати. Встановлено, що розподіл осьового навантаження на породоруйнуючі елементи в залежності від відстані від центру лопатевих доліт вкрай нерівномірний: найменше навантаження відчувають різці, що розташовані в центральній частині долота.

Наукова новизна. Уперше показано, що «зависання» долота над центральною частиною вибою викликане перерозподілом осьового навантаження по лопатям долота від мінімальної величини на периферії лопатей до його різкого зростання до осі долота, щоб компенсувати зменшення шляху, пройденого різцем у цій зоні. Уперше запропоновано виконувати лопатеві долота з укороченими по радіусу лезами, а керн, що утворюється в результаті цього, руйнувати спеціальним пристроєм.

Практична значимість. У результаті проведення досліджень розроблені рекомендації з проектування принципово нової конструкції лопатевого долота, що у процесі буріння не буде «зависати» над центральною частиною вибою. Така конструкція лопатевого долота дозволяє знизити енергоємність буріння свердловин.

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 Engineering. https://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.

• < Попередня
• Наступна >