Динамический способ предупреждения сужения ствола скважины

С. В. Сергеев, Ю. С. Сергеев, Б. А. Решетников, Р. Г. Закиров

Аннотация


В статье рассмотрены причины наиболее распространенного осложнения – сужения ствола скважины при бурении твердых абразивных пород. Для продления срока службы бурового инструмента и предотвращения сужения ствола скважины предлагается инструменту сообщать вращение и рабочую подачу с наложением радиальных колебательных движений, амплитуду которых назначают в зависимости от износа породоразрушающего инструмента по предлагаемым формулам. Причем, формулы получены как для многолезвийных, так и для двухлезвийных буровых инструментов. Показано, что поперечные (радиальные) колебания неизбежно возникают у двухзубых буровых инструментов, как и у многозубых. Однако, механизмы их образования различны, следовательно, различными будут и их радиальные перемещения в зоне разрушения породы. А именно, многозубые буровые инструменты с числом зубьев больше трех испытывают практически круговые поперечные автоколебания с частотой, превышающей частоту свободных изгибных колебаний буровой штанги, а инструменты с числом зубьев, равным двум – испытывают почти линейные тангенциально-поперечные колебания, частота которых всегда на порядок в нечетное число раз превосходит частоту их вращения. Кроме того, в статье приведены математические зависимости для оценки частоты поперечных колебаний буровых инструментов.

Ключевые слова


drilling of wells and boreholes;preventing the narrowing hole;the radial oscillations of the bores;бурение скважин и шпуров;предотвращение сужения скважины;радиальные колебания буров

Полный текст:

PDF

Литература


1. Володин Ю.И. Основы бурения. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1986. 360 с.

2. Способ обработки отверстий / С.Г. Лакирев и др.: а.с. 1220881 СССР, МКИ В 23 В 35/00. № 3806651/25-08; заявл. 20.07.84; опубл. 30.03.86, Бюл. №12. 4 с.

3. Лакирев С.Г., Хилькевич Я.М., Сергеев С.В. Вибрационная механика процессов сверления-бурения и новые динамические эффекты: монография. Челябинск: изд-во ЧГТУ, 1993. 286 с.

4. Сергеев С.В. Повышение эффективности вибрационных процессов при механической обработке различных материалов: монография. Челябинск: изд-во ЮУрГУ, 2004. 262 с.

5. Сергеев С.В. Принципы математического моделирования процессов проникания и движения вращающихся твердых тел в сплошных средах// Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. (Магнитогорск). 2009. №4. С. 65.

6. Сергеев, С.В. Научные основы процессов формообразования поверхностей вращающимися многоэлементными проникателями // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. 2010. №2. С. 43-46.

7. Сергеев С.В., Сергеев Ю.С., Решетников Б.А. Особенности моделей динамических процессов проникания вращающихся многолезвийных тел режущескалывающего действия в твердые сплошные среды// Нефтегазовое дело: электрон. науч. журн. 2012. №4. URL: http://www.ogbus.ru/authors/Sergeev/Sergeev_1.pdf

8. Ланда П.С., Дубошинский Я.Б. Автоколебательные системы с высокочастотными источниками энергии // УФН. 1989. Т 158. Вып. 4. С. 729-742.

9. Радемахер Г. Теплиц О. Числа и фигуры. М.: Физматгиз, 1962. 263 с.

10. Блехман И.И. Что может вибрация? О вибрационной механике и вибрационной технике. М.: Наука. гл. ред. физ.-мат. лит., 1998. 208 с.

11. Сонин А.С. Постижение совершенства: Симметрия, асимметрия, диссимметрия, антисимметрия. М.: Знание, 1987. 208 с.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.