Журналов:     Статей:        

Территория «НЕФТЕГАЗ». 2016; : 26-29

Особенности моментоемкости и энергоемкости долот PDC, оснащенных резцами с фаской

Трушкин О. Б., Трушкин Б. Н., Попов А. Н.

Аннотация

Долота, оснащенные резцами с алмазно-твердосплавными пластинами (долота PDC), предназначены для бурения больших интервалов горных пород. Поэтому долото PDC должно быть универсальным. При бурении твердых пород острые кромки резцов выкрашиваются. Бурение интервалов с пропластками твердых пород приводит к такому же результату. Это вызвало необходимость оснащать долота резцами с разнообразными фасками на режущих кромках. В статье приведены результаты изучения работы вооружения долот PDC при разрушении горной породы средней твердости (мрамора). Эксперименты проведены на стендах при бурении единичным резцом и долотами в четырехлопастном исполнении диаметром 120,6 мм и восьмилопастном исполнении диаметром 188,7 мм. Резцы с фаской на режущей кромке при интенсивности разрушения менее 0,2 мм за оборот работают как алмазные зерна по схеме раздавливания и микрорезания поверхности горной породы. При дальнейшем увеличении интенсивности разрушения горной породы наблюдается постепенный переход к разрушению резанием-скалыванием. Установлено, что притупление режущей кромки резцов долот PDC сглаживает проявление скачкообразности разрушения горной породы и делает зависимости крутящего момента от осевой нагрузки на долото практически линейными, а зависимости энергоемкости разрушения горных пород как от осевой нагрузки, так и от интенсивности разрушения - монотонно снижающимися по мере роста этих параметров. Наличие антивибрационных вставок ограничивает снижение энергоемкости разрушения горной породы после достижения некоторой предельной интенсивности разрушения породы. Калибрование стенок скважины повышает энергоемкость разрушения горной породы до двух раз по сравнению с показателем работы единичного резца.
Список литературы

1. Трушкин О.Б. Разрушение горной породы единичным резцом PDC // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2016. № 5. С. 16-20.

2. Трушкин О.Б., Попов А.Н. Сравнительная динамика и энергетика бурения шарошечными долотами и долотами PDC // Нефтегазовое дело. 2013. Т. 11. № 2. С. 52-54.

3. Кувыкин С.И., Кагарманов Н.Ф. Механизм разрушения горных пород и проектирование режимов алмазного бурения // Нефтяное хозяйство. 1965. № 1. С. 12-18.

4. Хамзин Ш.Х., Кагарманов Н.Ф. Вопросы разрушения горных пород алмазами. М.: ВНИИОЭНГ, 1967. Вып. 12.

Territorija “NEFTEGAS” [Oil and Gas Territory]. 2016; : 26-29

Particularities Of Torque And Energy Consumption By Bits, Equipped By Cutters With Chamfer On The Cutting Edge

Trushkin O. B., Trushkin B. N., Popov A. N.

Abstract

The polycrystalline diamond compact (PDC) bits are intended for drilling big interval of formations. So PDC bits must be universal. When drilling well is in hard rocks, the sharp edges of cutters are destructed. Drilling intervals with interlayers of hard rock leads to the same result. This made it necessary to equip the bit cutters by a variety of chamfers on the cutting edge. In article are brought results of the study working of the cutting structure of the PDC bits at destruction of the average hardness rock (marble). Experiments were carried out on the booth during the drilling with single cutter and with bits in four blades performance by diameter 120.6 mm and with bits in eight blades performance by diameter 188.7 mm. Cutters with chamfer on the cutting edge when intensity of destruction of rock is less then 0.2 mm per single rotation, is working as diamond grains under the scheme crushing and microcutting of rock surface. With further increase in the intensity destruction rock there is a gradual transition to the destruction of the cutting-chipping. It was installed that chamfer on the cutting edge of PDC bits cutters smooths the manifestation of a stepwise destructions of a rock and does the dependencies the torque from axial load on bits practically linear, but the rock destruction energy consumption both from axial load and from intensity of the destruction does monotonous bearish on measure of the growing these parameters. Presence of anti-vibrate insertions limits the reduction of the rock destruction energy consumption after achievement of a certain limiting intensity of the destruction of the rock. Calibration wellbore increase the rock destruction energy consumption up to two times as compared with work of a single cutter.
References

1. Trushkin O.B. Razrushenie gornoi porody edinichnym reztsom PDC // Territoriya «NEFTEGAZ». 2016. № 5. S. 16-20.

2. Trushkin O.B., Popov A.N. Sravnitel'naya dinamika i energetika bureniya sharoshechnymi dolotami i dolotami PDC // Neftegazovoe delo. 2013. T. 11. № 2. S. 52-54.

3. Kuvykin S.I., Kagarmanov N.F. Mekhanizm razrusheniya gornykh porod i proektirovanie rezhimov almaznogo bureniya // Neftyanoe khozyaistvo. 1965. № 1. S. 12-18.

4. Khamzin Sh.Kh., Kagarmanov N.F. Voprosy razrusheniya gornykh porod almazami. M.: VNIIOENG, 1967. Vyp. 12.