Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Геотехническая и горная механика

Диссертационная работа:

Абдуллин Марат Мансурович. Разработка нового вооружения для долота типа С на базе экспериментального изучения его взаимодействия с забоем при бурении : ил РГБ ОД 61:85-5/3907

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 5

1. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ПО КИНЕМАТИКЕ И ДИНАМШЕ РАБОТЫ ВООРУЖЕНИЯ ШАРОШЕЧНЫХ ДОЛОТ 9

1.1. Аналитические исследования кинематики работы шарошечных долот 3

1.2. Экспериментальные исследования по изучению кинематики шарошечных долот lb

1.3. Исследования по изучению работы периферийных венцов трехшарошечного долота 2І

1.4. Основные задачи и методы исследований 27

2. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ РАБОТЫ' ЗУБЬЕВ ШАРОШЕЧНЫХ ДОЛОТ ОТ ИХ УГЛА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С ГОРНОЙ ПОРОДОЙ 29

2-І.-Вывод расчетных зависимостей 29

2.2. Передаточные отношения, обеспечивающие заданный уровень удельного скольжения для различных сечений шарошек долота Ш 215,9С-ГВ 34

2.3. Выводы 4Q

3. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ РАБОТЫ ВООРУІЕНИЯ ШАРОШЕЧНЫХ ДОЛОТ 44

3.1. Методика экспериментального изучения работы зубьев периферийных венцов долот со смещенными в плане осями шарошек 4 І

3.1.1. Параметры работы зубьев периферийных венцов и факторы, определяющие их 41

3.1.2. Выбор экспериментальной установки, обоснование формы исследуемых зубьев и условий проведения опытов »

3.2. Методика экспериментального изучения кинематики работы вооружения шарошечного долота 49

3.2.1. Схема экспериментального стенда 49

3.2.2. Датчик для измерения скорости вращения шарошки 52,

3.2.3.-Регистрация проходки 58

3,2А. Тарировка датчиков осевой нагрузки 6- и момен та М 59

3.3. Методика обработки результатов исследования БО

3.4. Оценка погрешности измерения и расчета параметров опыта . W

3.5. Выводы ЬБ

4. ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ЗУБЬЕВ ПЕРИФЕРИЙНЫХ ВЕНЦОВ .67

4.1. Характер нагрузок, действующих на зубья периферийных венцов G7

4.2. Планирование экспериментов при изучении работы зуоьев периферийных венцов 74

4.3. Влияние факторов взаимодействия зубьев периферийных венцов с горной породой на их работу

4.4. Выводы 91

5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ КИНЕМАТИКИ РАБОТЫ ВООРУЖЕНИЯ ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА СО СМЕЩЕННЫМИ В ПЛАНЕ ОСЯМИ ШАРОШЕК .34-

5.1. Параметры и показатели работы серийного шарошечного долота Ш 215,9С-ГВ при стендовом бурении $4-

    1. Влияние нагрузки на долото на средние передаточные отношения шарошек

5.3. Неравномерность вращения шарошек .112

5.4. Связь изменения момента на долоте с кинематикой шар'ошек ^5

5.5. Особенности кинематики взаимодействия зуюьев различных венцов с породой, обусловленные нерав номерностью вращения шарошки ™

5.6. Выводы 136

6. РАЗРАБОТКА И ИСПЫТАНИЕ ВООРУЖЕНИЯ ДОЛОТА Ш 215,9С-ГВ С КООРДИНИРОВАННЫМ РАЗМЕЩЕНИЕМ ЗУБЬЕВ ВНУТРЕННИХ ВЕНЦОВ ш

6.1. Обоснование координат размещения зубьев внутренних венцов относительно периферийных 138

6.2. Разработка опытного вооружения долота Ш 215,9С- - ГВ-УНИ Н6

6.3. Промысловые испытания опытных долот Ш 215,9С-ГВ--УНИ Н8

6.4. Выводы *55>

7. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 155

ЛИТЕРАТУРА ... 45

ПРИЛОЖЕНИЕ 469 

Введение к работе:

В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на I96I-I985 годы и на период до 1990 года"; перед нефтяной и газовой промышленностью поставлена задача улучшения технико-экономических показателей буровых работ за счет технического перевооружения и дальнейшего совершенствования их организации. Решение поставленной задачи возможно за счет увеличения скоростей бурения и тесно связанного с этим совершенствования породоразрушаю-ідего инструмента в направлении повышения его качества, эффективности и долговечности.

Практика показала, что при бурении нефтяных и газовых скважин основным способом разрушения горных пород является механический. В настоящее время основной объем буровых работ выполняется шарошечными долотами, и в связи с этим повышение их производитедьсости является весьма актуальным вопросом.

В соответствие с комплексной научно-технической программой 0Ц.005, утвержденной ГКНТ СССР, должны быть созданы и освоены процессы и технические средства для бурения нефтяных и газовых скважин со скоростью, превышающей достигнутую в 2-3 раза.

Повышение может быть достигнуто за счет совершенствования которое, конструкции шарошечных долот, в частности конструкции вооружения, возможно на основе всестороннего и тщательного изучения работы как отдельных элементов вооружения долота, так и детального исследования силовых и кинематических параметров взаимодействия долота с горной породой.

Совершенствование конструкции долот должно основываться на более глубоких теоретических и экспериментальных исследованиях разрушения горной породы. Выявление и изучение различных факторов, определяющих эффективность разрушения горных пород, а также знание силовых и кинематических параметров взаимодействия долота с горной породой позволит обоснованно подходить к совершенствованию конструкции вооружения долот.

Целью диссертационной работы является повышение производительности шарошечных долот за счет совершенствования вооружения на базе детального изучения кинематики работы зубьев в процессе бурения.

Для достижения указанной цели поставлены и решены следующие задачи:

1. Аналитическое изучение кинематики работы зубьев шарошечных долот с учетом их угла взаимодействия с породой.

2. Экспериментальное изучение взаимодействия зубьев периферийных венцов в условиях наиболее полного моделирования их работы.

3. Экспериментальное изучение на стенде кинематики шарошечного долота.

4. Совершенствование вооружения долота с использованием результатов исследований.

При решении поставленных задач был проведен обзор исследований в области разрушения горных пород шарошечными долотами, методы стендового изучения серийных шарошечных долот и зубьев периферийных венцов при моделировании условий их работы, конструкторская проработка рекомендации и промысловые испытания опытных долот.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

Выявлено влияние конструктивных кинематических параметров зубьев периферийных венцов на их силовую и энергетическую загрузку.

Установлено влияние нагрузки на долото, на средние передаточные отношения шарошек и неравномерность их вращения, связанные с образованием различных форм разрушения породы под зубьями долота.

Экспериментально установлены закономерности изменения скольжения зубьев периферийных и внутренних венцов в процессе каждого акта их взаимодействия с породой, и влияние этих изменений на эффективность разрушения горной породы.

Разработан принцип координированного размещения зубьев внутренних венцов относительно зубьев периферийного венца, повышающий эффективность разрушения горной породы за счет согласования фаз второго и последующих скачков разрушения породы с положительным скольжением зубьев.

На защиту в качестве основных положений диссертации выносятся:

1) результаты аналитического изучения кинематики работы зубьев шарошечных долот в завимимости от угла их взаимодействия с забоем;

2) методика и результаты экспериментального изучения работы зубьев периферийных венцов шарошечного долота;

3) конструкция стенда и методика экспериментального изучения работы серийных шарошечных долот;

4) результаты экспериментального изучения кинематики серийного шарошечного долота принцип размещения зубьев внутренних венцов относительно периферийного, реализованный в новой конструкции вооружения.

Результаты исследования легли в основу разработаннсгодля долот типа Ш 2І5.9С-ГВ нового вооружения, обеспечивающего за счет координированного размещения зубьев внутренних венцов шарошек относительно периферийных преимущество перед серийными по механической скорости на 60# и по проходке на 54$.

Новая конструкция вооружения испытана в ПО "Мангышлакнефть" на площади Южный Жетыбай.

Автор выражает благодарность доценту Уфимского нефтяного института Б.Н.Трушкину и д.т.н. А.Н.Попову за помощь в постановке и проведении экспериментальных исследований, главному конструктору

ПО "Куйбышевбурмаш" А.С.Юдину за помощь в изготовлении опытной партии долот, главному технологу МУРЕ ПО "Мангышлакнефть" Г.Б-.Хаи-рову за помощь в организации и проведении промысловых испытаний опытных долот.

Подобные работы
Кульчицкий Валерий Владимирович
Проектирование специальных профилей и разработка технологии бурения наклонно направленных скважин применительно к эксплуатации месторождений механизированными способами
Довиденко Геннадий Перфильевич
Разработка способа пылеподавления при бурении шпуров в россыпных шахтах Севера
Симонов Валерий Иванович
Исследование причин возникновения осложнений и разработка мероприятий по их предотвращению при бурении глубоких разведочных скважин в зонах аномально высоких пластовых давлений (на примере месторождений Ямальской нефтегазоносной области)
Пестров Александр Петрович
Разработка рациональных схем промывочных устройств трехшарошечных долот для бурения скважин в условиях Западной Сибири
Лягов Александр Васильевич
Разработка гидродинамических виброгасителей с центраторами для совершенствования технологии турбинного бурения наклонных скважин
Мельников Иван Иванович
Разработка инвертных эмульсий с различной активностью водной фазы для бурения в неустойчивых глинистых породах и вскрытия продуктивных пластов на месторождениях Северного Сахалина
Федосов Ростислав Иванович
Разработка и совершенствование гидрогелевых буровых растворов с целью повышения скорости бурения, качества вскрытия продуктивных пластов и снижения стоимости строительства скважин
Герман Ольга Ильинична
Разработка динамически оптимальных компоновок сжатого низа бурильной колонны применительно к условиям бурения в Западной Сибири
Карабалин Узакбай Сулейменович
Разработка минерализированных растворов с адгезионным кольматантом для сохранения устойчивости глинистых пород при бурении
Мнацаканов Александр Васильевич
Разработка термостойкого гидрофобно-эмульсионного раствора, стабилизированного высокомолекулярным ПАВ и органокремнеземом для бурения неустойчивых отложений и вскрытия продуктивных пластов

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net