Cтраница 1
Перекатывание шарошек по забою скважины приводит к возникновению возвратно-поступательного движения центра вращения шарошки, а следовательно, и корпуса долота. [1]
Перекатывание шарошки по забою приводит к изменению направления действия рабочих нагрузок а, зависящих от геометрических размеров долота. Изменение направления действия рабочей нагрузки приводит к периодическому изменению величины концентрации напряжений в зоне входа зубка в тело шарошки и созданию переменных напряжений во всей клинопой рабочей части зубка. Наличие переменных по значению напряжений вызывает усталостный износ твердосплавного вооружения, приводит к зарождению и раскрытию усталостных трещин, возникновение которых определяется величиной концентрации напряжений в зоне входа зубка в шарошку. [2]
Перекатывание шарошек по волнообразному забою является источником низкочастотных колебаний. [3]
![]() |
Зависимости / от t при п 10 об / с О для первой шарошки долота типа Т. 1 2, 3 - номера венцов. [4] |
Перекатывание шарошки с зуба на зуб является не единственной причиной возникновения динамической нагрузки. В каждый момент времени зубья долота находятся в контакте с забоем в разных сочетаниях, что обусловливает неравномерное разрушение забоя. При этом возникают колебания с более низкой частотой, но с большей амплитудой, чем при перекатывании с зуба на зуб. Эти колебания также связаны неравномерностью разрушения забоя, приводящей к возникновению ухабов, и характеризуются наибольшей амплитудой вертикальных перемещений. Возникающие при этом динамические нагрузки могут привезти к поломкам долота или бурильного инструмента. [5]
Перекатывание шарошек с зубца на зубец далеко не единственная причина возникновения колебаний бурильного инструмента. По результатам большого числа теоретических и экспериментальных исследований, выполненных в стендовых условиях [ 38, 152, 153, 195 и др. ], установлено, что поверхность забоя не остается плоской при работе долот указанного типа. [6]
При перекатывании шарошек по забою от ударов зубьев образуются радиальные и поперечные лунки, которые за несколько оборотов долота совмещаются, образуя скол большой поверхности. При таком вооружении исключается образование непораженных участков забоя. [7]
При перекатывании шарошек по поверхности забоя от ударов наклонных зубьев образуются перекрещивающиеся углубления, эффективно разрушающие монолитные и перемежающиеся породы. Зубья любой конфигурации могут быть наклонены к образующей основного конуса шарошки под любым углом от 5 до 60 в любую сторону. [8]
При перекатывании шарошки с одного элемента вооружения на другой создается дробящий эффект, а при проскальзывании вооружения относительно плоскости забоя создается скалывающий эффект. [9]
При перекатывании шарошек по забою благодаря зубчатости их рабочей поверхности корпус долота и связанный с ним нижний конец инструмента будут совершить вынужденные колебания. Амплитуда и характер вертикального перемещения долота при недеформируемом забое определяются лишь кинематической характеристикой долота. [10]
![]() |
Характер взаимодействия вооружения шарошки с забоем. [11] |
При перекатывании шарошки по забою в контакт с ним попеременно вступают зубцы шарошки. [12]
![]() |
Схема вертикального перемещения шарошки по ровной поверхности. [13] |
При перекатывании шарошки по забою в контакт с ним попеременно вступают зубцы шарошки. [14]
При перекатывании шарошки по забою происходят встреча зуба шарошки с забоем и разрушение породы. Зуб с забоем взаимодействует не сразу всей площадкой при вершине зуба, а постепенно, в несколько стадий, и в первую очередь в момент его касания плоскости забоя. В этот момент в контакт с забоем вступает набегающая грань вершины зуба ( рис. 4, а), и зуб по существу представляет собой консольную балку симметричного сечения, на которую действует сосредоточенно приложенная ударная нагрузка, вызывающая деформацию. [15]