Удельная объемная работа - разрушение
Cтраница 4
Строятся зависимости момента и мощности на долоте от осевой нагрузки. По этим зависимостям определяется мощность на долоте и определяется механическая скорость бурения исходя из удельной объемной работы разрушения породы. Проходка на долото определяется как произведение средней механической скорости бурения на время механического бурения. [46]
Нами был спланирован и проведен эксперимент с целью изучения процесса выбуривания керна четырехреецовой твердосплавной коронкой диаметром 35 / 22 мм. В качестве выходных параметров исследуемого процесса были приняты механическая скорость проходки, мощность, затраченная на бурение, и удельная объемная работа разрушения. [47]
Растет проходка за оборот, снижается энергоемкость разрушения горной породы на участках и для долота в целом. При этом растет также и мощность, реализуемая на долоте. С переходом смещения к вариантам Б и В удельная объемная работа разрушения долотом возрастает, механическая скорость бурения и мощность на долоте снижаются. Последнее связано с уменьшением высоты поверхностей Р и ухудшением взаимодействия зон разрушения между соседними участками забоя. Небольшое изменение энергоемкости разрушения в центральных участках обусловлено преобладающим влиянием на процесс разрушения фактора возрастания угла подъема винтовой линии, описываемой элементом вооружения в процессе бурения. [48]
Механическая скорость проходки при увеличении осевой нагрузки и неизменной скорости вращения долота растет быстрее, чем при увеличении скорости вращения и постоянной осевой нагрузке. Мощность на долоте линейно зависит от скорости вращения и осевой нагрузки. Отсюда следует, что форсировать режим бурения шарошечными долотами выгоднее путем повышения осевой нагрузки на долота и снижения скорости вращения, так как при этом уменьшается удельная объемная работа разрушения и замедляется износ вооружения и опор. [49]
Все координаты и справочные данные, необходимые для определения показателей механических свойств горных пород ( значения нагрузок, снятые с графика в мм, размеры штампа в мм, масштабный коэффициент нагрузки, общий масштабный коэффициент, диаметр зоны разрушения в мм, глубина зоны разрушения в мм, максимальная деформация разрушения горных пород в мм, объем зоны разрушения в см3, количество замеров нагрузки с шагом 10 мм, количество замеров нагрузки с шагом 40 мм, номер образца, номер опыта, глубина отбора образца, литологическая характеристика образца, стратиграфическое подразделение, из которого отобран образец, наименование площади, номер скважины), формируются в определенный массив данных, который перфорируется на перфоленту, а затем вводится в ЭВМ и обсчитывается по программам Опыт, Сортировка, Чтение, Распределение, Корреляция и Регрессия. Программа Опыт предназначена для преобразования множества кривых нагрузка-деформация, полученных методом вдавливания штампа в образцы горных пород, во множество признаков их механических свойств. В результате обработки информации по программе Опыт на внешнем накопителе на магнитных лентах ( НМЛ) по каждому опыту записываются следующие признаки механических свойств горных пород: номер образца, номер опыта, коэффициент, характеризующий вид разрушения породы под штампом, глубина отбора образца, литологическая характеристика, стратиграфическое подразделение, площадь, номер скважины, признак класса, полная деформация, жесткость, твердость, предел текучести, модуль Юнга, упругая деформация, работа, затрачиваемая на преодоление упругих деформаций, работа разрушения, удельная объемная работа разрушения, удельная контактная работа разрушения, диаметр штампа, глубина зоны разрушения, диаметр зоны разрушения, коэффициент, характеризующий отношение диаметра зоны разрушения к диаметру контактной поверхности штампа, коэффициент, характеризующий отношение глубины зоны разрушения к диаметру контактной поверхности штампа, коэффициент уплотнения, коэффициент пластичности. [50]
 |
Зависимость механической скорости проходки от осевой нагрузки на шарошечное до. [51] |
В области / / / происходит эффективное объемное разрушение породы. Контактное давление здесь превышает твердость породы, поэтому она разрушается при каждом соударении зуба долота с забоем. Нагрузка Р л, соответствующая точке J9, является оптимальной для первого скачка хрупкого разрушения; нагрузка Рд, соответствующая точке С, является оптимальной для второго скачка хрупкого разрушения. При этих нагрузках удельная объемная работа разрушения минимальна. При нагрузке Р я Рд Р л энергия, подводимая к забою, больше той, которая требуется для одного скачка разрушения при контакте зуба с породой, но недостаточна для двух скачков. [52]
Обработка данных бурения, представленных в виде графической зависимости некоторой функции удельной объемной работы разрушения f ( Av) от удельной нагрузки, значительно упрощает определение положения рабочей кривой. Удельная объемная работа, определяя энергозатраты на процесс разрушения породы, зависит от условий бурения. Очевидно, с ростом зашламленности забоя энергозатраты на углубление скважины или энергоемкость процесса механического разрушения будут увеличиваться. Таким образом, удельная объемная работа разрушения ( и ее функция) отображает в определенной интерпретации качество очистки забоя от выбуренной породы. [53]
Глубина разрушения и ширина канавки разрушения возрастают с увеличением осевой нагрузки. Зависимость этих показателей от скорости перемещения имеет экстремум: по мере роста скорости до какой-то величины глубина и ширина канавки разрушения растут, а затем снижаются. Мощность, передаваемая на алмаз, возрастает с увеличением скорости перемещения. Затраты эгергии на разрушение единицы объема породы ( удельная объемная работа разрушения) наименьшие при определенном сочетании скорости и нагрузки, различном для разных пород, формы и величины алмазов. При этом более высоким нагрузкам соответствуют более высокие скорости. [54]
На - рис. 1 приведено распределение удельной объемной работы разрушения при бурении мрамора по рабочей поверхности плоского долота при разных вариантах размещения вооружения. Видно, что с переходом от разрушения породы без смещения вооружения к смещению энергоемкость разрушения снижается. При этом механическая скорость бурения возрастает в три раза но сравнению с бурением без смещения вооружения. При дальнейшем увеличении смещения удельная объемная работа растет; величина удельной объемной работы разрушения на центральных участках изменяется незначительно, с переходом к периферии разность энергоемкости разрушения при разных вариантах размещения вооружения растет. [55]
Страницы: 1 2 3 4