Скольжение - шарошка
Cтраница 2
 |
Долото серии S фирмы Рид Тул.| Долото серии HP. [16] |
Втулка выполняется с прорезью, придающей ей упругость и улучшающей условия подвода к элементам опоры смазки. Опорные поверхности скольжения шарошки покрываются мягким сплавом, обладающим смазывающими и антифрикционными свойствами. [17]
 |
Схема бурильной колонны. [18] |
В случае совпадения собственных и вынужденных колебаний возможен резонанс, однако для этого необходимо синхронное вращение шарошек долота с одинаковой величиной внедрения зубцов шарошки в породу. Бурение в мягких породах, отсутствие синхронности вращения шарошек, скольжение шарошек способствуют нарушению периодичности вертикальных перемещений долота, а следовательно, приводят к условиям, неблагоприятным для возникновения резонанса. [19]
В связи со значительным влиянием скольжения шарошек на износ их вооружения следует отметить, что экспериментальными исследованиями в МИНХ и ГП установлено, что шарошки, выполненные в виде совершенных конусов ( К 0), теоретически обеспечивающих отсутствие геометрических условий для проскальзывания, работают на забое со значительным скольжением. С ростом частоты вращения и твердости породы, а также с уменьшением шага зубьев скольжение шарошек возрастает. Поэтому регулирование скольжения различных точек шарошек при проектировании долот может быть достигнуто изменением величины смещения осей цапф, формы шарошек и шага зубьев. [20]
Долота DSJ ( рис. 2.1.60) аналогов не имеют. Их главная особенность заключается в выполнении на периферии шарошки диска со сплошной острой режущей кромкой 1, образующей на забое кольцевую ограничительную канавку и формирующей ровную стенку скважины, что препятствует скольжению шарошек по забою и происходящему при этом самопроизвольному искривлению ствола скважины. Обе стороны диска выполняются с узкими продольными ( относительно оси шарошки) канавками, которые образуют равномерную рейку с выступами между канавками, мелкими на внутренней стороне ( обращенной к вершине шарошки) и крупными прямоугольными на тыльной, калибрующей стороне шарошки. Калибрующие выступы на тыльной стороне защищены износостойким твердосплавным покрытием. [21]
Как известно, все шарошечные долота, в том числе и с одно-конусными шарошками, фактически имеют скольжение. Кинематически скольжение задается смещением оси шарошки относительно оси долота, переносом вершины шарошки за ось долота ( центр забоя), различием углов на основном и дополнительном конусах. Скольжение шарошек возникает и при наличии зазоров в опорах, различной величине sasopOiB в подшипниках. Динамически скольжение возникает вследствие трения в опорах, трения шарошек о стенки скважины, разрушения горных пород. [22]
США запатентован способ, который обеспечивает увеличение срока службы долота за счет установки специального центробежного сепаратора в долоте или в наддолотном переводнике. При подаче сжатого воздуха ( газа) в центральном канале долота, где установлен сепаратор со смазочными материалами, ингибитором коррозии и другими веществами, последние, будучи тяжелее воздуха, отбрасываются центробежной силой к стенкам верхней части корпуса и поступают к опорам шарошек. Опоры скольжения шарошек смазываются, так как шарошки установлены на полых патрубках с радиальными каналами, а патрубки сообщаются с каналами подвода смазки к опорам долота. [23]
Долото ДЦА-76ТК корпусной конструкции состоит из центрального корпуса с резьбовым ниппелем, к которому приварены секции из лап со смонтированными на них шарошками. Шарошки собирают на бесконсольных цапфах с помощью двухрядных подшипников скольжения, которые соединяются центральным башмаком. Для сознания усиленного скольжения шарошек по поверхности забоя оси шарошек сильно наклонены ( 65) к оси долота, что позволяет зубьям производить удар со сдвигом разрушенной породы. [24]
Для регулирования динамической нагрузки на долото предложено менять длину секций УБТ в зависимости от частоты вращения долота. В этих же целях подбирают компоновку бурильной колонны, сочетая стальные трубы определенной длины над долотом с легкосплавными трубами из учета прохождения: волны нагружения от контактирующего с забоем зуба до легкосплавных труб и обратно, тем самым усиливается динамическая нагрузка на горную породу. Препятствием для успешного применения подобных систем компоновок низа бурильной колонны, по нашему мнению, является неизбежное изменение частоты колебаний долота ввиду изменения частоты его вращения, величины скольжения шарошек при изменении режима бурения, свойств горных пород и изнашивании опор шарошек и зубьев. [25]
Однако, как было отмечено выше, зенитный угол ствола а0 не всегда может характеризовать условия трения долота о стенки вертикальных и наклонных скважин, так как при ао 0 Мб. О, что не соответствует действительности. Это объясняется тем, что радиус и коэффициент трения долота со стенкой скважины значительно превышают радиус и коэффициент трения его о забой. Под действием бокового усилия происходит в основном скольжение шарошек и корпуса долота по стенке скважины, а под действием осевой нагрузки - перекатывание шароше. [26]
Нерешенной остается проблема механического бурения абразивных пластичных твердых пород, требующих для эффективного разрушения больших деформаций. Однако при создании больших деформаций и сдвига неизбежны трение зубьев об абразивную породу, интенсивное изнашивание долот, быстрое падение механической скорости, снижение проходки на долото. Применение штыревых долот, долот с твердосплавными хрупкими зубками с малым вылетом зубков, малым скольжением шарошек еще не решает эту проблему. Необходимо улучшение материала зубков, обеспечение большего их вылета, совершенствование кинематики долот. [27]
Страницы: 1 2