XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Введение

В настоящее время в нефтяной промышленности для глубокого бурения широко применяется буровой инструмент. Со временем при использовании бурового инструмента, оно изнашивается и теряет свою работоспособность. Поэтому, для большей пользы бурового инструмента, нужно повысить долговечность ее использования. В этой статье мы разберемся, какими способами можно повысить работоспособность бурового инструмента.

Буровой инструмент – это механизмы и приспособления, применяемые при бурении шпуров, скважин и ликвидации аварии, появляющихся в глубоких скважинах. Буровые инструменты делятся на 4 типа: 1) технологические (буровые долота, резцы, штанги, центраторы, утяжелители, элементы бурильной колонны); 2) дополнительные (ключи, элеваторы, спайдеры, клиновые захваты и т.п.); 3) аварийные (метчики, колокола, труболовки, труборезки, торпеды и т.д.) 4) специальные (отклонители, стабилизаторы и др.). Но как бы не так, каждый из них нуждается в эксплуатации. Неверная эксплуатация буровых штанг по ходу бурения или при хранении может привести к износу, преждевременным поломкам и неприятным последствиям. Чтобы такого не было, за штангами надо ухаживать. Если соблюдать рекомендации, буровые штанги для ГНБ будут служить дольше, что способствует на работоспособность и скорость выполнения работ. Не нужно переоценивать качество и надеяться на прочность буровых инструментов, заявленных заводом-производителем. Повредить буровые инструменты и штанги можно одним неверным движением, сильным нажиманием или при бурении на большой скорости. Замена штанг может обходиться очень не выгодно. Поэтому хотел бы дать некоторые простые рекомендации при выполнении которых значительно увеличивается срок службы буровых штанг. Возможные дефекты могут быть видимы как невооруженным глазом, так и оставаться почти не заметными.

В настоящее время в штанговый индустрии для глубочайшего бурения обширно употребляется буровой аппарат лопастного вида. Формирование направленности бурения лопастными бурами отыскало обширное использование на базе применения армирования режущей доли твёрдосплавными пластинами с алмазным покрытием и в настоящее время главной подрядчик таковых видов буров «Schlumberger». Подготовительные изучения теории резания с внедрением пластинами жесткого сплава с отрицательным углом резания указывает существенное повышение энергоёмкости в процессе резания пород разной цитадели. Тест производительности при исследования скважин глубочайшего бурения указывает будто еда на отдельный резец лопастного коричнева никак не превосходит 1 мм. Малый размер скола породы одиночным инвентарем приводит к вескому росту энергоёмкости процесса бурения. В взаимосвязи с вышеизложенным целью предоставленной работы считается исследование системы бурового прибора лопастного вида с внедрением частей шарошения на базе поворотных резцов. На практике при глубочайшем забуривание используется 2 главных вида бурения шарошечное и лопастное (Рис.1). Более обширное использование отыскали приборы на базе шарошечного бурения, однако в связи с вероятностью встречи с трещиноватыми и осадочными породами буровой аппарат его отдача снижается и грубо падает незыблемость. Использование лопастных буров разрешило наиболее отлично поступать в разных критериях горных пород с малейшей возможностью заклинивания либо заштыбовки рабочей части.

Рис.1 Шарошечное и лопастное долото

Поворотные резцы разных систем используют при исследовании рудных месторождений в горной индустрии. (Рис.2). Стендовые изучения сравнительных характеристик резания демонстрируют, будто при убавление подачи наименее 8 мм на отдельный резец энергоёмкость резания кромками существенно возрастает сообразно сопоставлению с действием шарошения поворотными резцами, при данном грань равновесного состояния энергоёмкости резания плоским поворотным резцом располагаться в регионе 8 - 10 мм подачи (Рис. 3).

Рис.2 Конструкции поворотных резцов

Рис.3

Энергоёмкость процесса резания плоским и поворотным резцом в зависимости от глубины резания.

Работа на небольших подачах при глубочайшем забуривании приводит к вескому увеличению энергоёмкости разрушения породы. Главной задачей при конструировании нового бурового прибора с использованием частей шарошения поворотными резцами горных автомашин считается творение особой системы резца который дает ответ тем потребностям критерий резания. В базе системы бурового прибора лежит единый корпус подобный лопастным бурам узнаваемых систем (Рис. 4). Различие содержится в создание траверс для установки резцов системы, методика резания гарантирует 3х кратное резервирование изучение резцов друг за другом.. Расчётный размер подачи на отдельный резец обязана сочинять 2-3 мм, особенная система режущей доли дозволяет непрерывно затачивать лезвие резца, а армирование композитным который был использован функциональной доли лезвия дозволит никак не лишь значитель.

Рис.4 Буровой инструмент

Помимо этого, важен уход за штангами, вертлюгом и редуктором:

Вертлюг прокачивается литолом через тавотницы смазкой, до начала бурения. Перед главным внедрением двигателя-редуктора буровой установки в него нужно вогнать конкретное численность смазки так как он поставляется с завода-изготовителя несмазанным. Для этого полностью может подойти тот же литол. На направляющие штанги сменной рамы приходится высочайшая перегрузка, потому их также нужно прижигать литолом пред истоком всякого бурения.

Породоразрушающие составляющие твердосплавных вставок изнашиваются в процессе бурения. Их износ приводит к убавлению скорости бурения. Не считая такого, в перетупленных пластинках появляются при бурении высочайшие напряжения, приводящие к неисправностям жесткого сплава, т.е. к досрочному выходу коронок из строя. Потому принципиально вовремя подменять затупленные коронки и перетачивать их.

Есть 2 вида износа “передний” и “сообразно поперечнику”. Передний износ владеет пространство при бурении основной массы горных пород. Он имеет место быть в облике равномерно расширяющейся от центра плоской плоскости лезвия. Лезвия коронки числятся затупленными, ежели широта площадки затупления достигла 2-3 мм на расстоянии 5 мм от наружного края. Износ по диаметру имеет пространство при бурении в высокообразивных породах, содержащих огромное количество кварца. Для исключения способности заклинивания бурового прибора в шпуре головку колонку полируют для сотворения угла между ней и образующей шпура. На головки коронки начинает появляться задний конус, который приводит к заклиниванию коронки при износе сообразно диаметру. Вышина обратного конуса никак не обязана превосходить 6 мм, после чего коронка отправляется на заточку. Излишняя заточка приводит к уменьшению срока службы коронок. После первых ударов по породе острые кромки лезвия могут выкрошиться, что приведёт к поломке твёрдого сплава, если лезвие не притупить,

Выводы:

1. Улучшение конструкции бурового инструмента может быть сделано на основе опыта теории резания горных пород специальными инструментами.

2. Исследование параметров новых инструментов должно быть направлено на улучшение схем резания и схем установки резцов на действующий инструмент.

3. Существенное увеличение прочности и ресурс режущей части можно получить разработкой композитных резцов.

4. Сравнительное исследование параметров резания какого-либо вида инструмента необходимо проводить в лабораторных условиях близких к глубокому бурению.

Библиографический список

http://www.scienceforum.ru/2017/2580/33652

http://www.docme.ru/doc/1432592/povyshenie-dolgovechnosti-burovogo-instrumenta-i-detalej-go

http://elib.sfu-kras.ru/bitstream/handle/2311/21098/povyshenie_rabotosposobnosti_burovogo_instrumenta_lopastnogo_tipa_na_osnove_primeneniya_povorotnyh_rezhuschih_elementov.pdf?sequence=1

Код для цитирования: Скопировать