Исследование буровых долот с дисковыми и зубчато-дисковыми шарошками, страница 17

Влияние конструктивных и технологических факторов долот ДЗДШ на показатели процесса бурения

№ п/п	Факторы	Скорость бурения или усилие резания	Стойкость инструмента	Сменная производительность	Затраты на бурение
1	2	3	4	5	6
1	Уменьшение углов резания и заострения	+	-	+	Н
2	Уменьшение заднего угла	-	+	-	Н
3	Передний отрицательный угол	-	+	-	Н
4	Увеличение угла наклона лезвий к оси скважины (концевой, угол коронки)	-	Н	-	-
5	Затупление режущей кромки	-	+	-	Н
6	Возможность быстрой замены шарошки или резцов	0	0	+	+
7	Съемность расчлененных режущих лезвий	0	+	+	+
8	Прерывистое лезвие (уменьшение длины режущей кромки)	+	Н	+	Н
9	Максимально возможное увеличение керна в центре резца	+	0	+	+
10	Ступенчатая форма забоя скважины	+	Н	+	+
11	Переход от прямоугольной формы режущего лезвия к полусферической	Н	+	Н	+
12	Увеличение числа лезвий	-	Н	-	Н
13	Рассредоточение лезвий в плане	Н	+	0	+
14	Ассиметричность режущих кромок бурового резца	+	-	+	Н
15	Увеличение толщины пластины твердого сплава	0	+	0	Н
16	Применение твердых сплавов, содержащих большое количество кобальта	-	+	-	Н
17	Наилучшие условия для удаления штыба из зоны резца	+	Н	+	+
18	Механическое соединение твердого сплава с корпусом резца	0	+	0	+
19	Применение неперезатачиваемых твердосплавных пластин	Н	0	+	+
20	Применение вращающихся лезвий	+	+	+	+
21	Самозатачивание лезвий	+	0	+	+

Примечание: положительное влияние отмечено знаком (+), отрицательное – знаком (-), отсутствие влияния (о), многозначность или отсутствие сведений – (н).

 По характеру воздействия на основные показатели бурения факторы объединены в три группы  [30]:

-увеличивающие производительность без снижения стойкости инструмента (п.п. 8, 9, 10, 17 ^x));

-повышающие стойкость без уменьшения производительности (п.п. 7, 13, 15, 18, 20, 21);

- отличающиеся противоречивым воздействием (п.п. 1 - 3, 5, 14, 16, 28).

Представляет интерес сравнение указанных обобщенных параметров и факторов с заложенными в конструкцию долот ДЗДШ и оценка их конструктивного уровня

          В основе долот ДЗДШ лежат вращающиеся резцы. Применение вращающихся лезвий (п. 20) оказывает положительное влияние на все основные технико-экономические показатели – скорость бурения V, стойкость инструмента L , сменную производительность П и затраты на процесс С. Круглые (дискообразные) зубчатые резцы при работе долота образуют полутороидальный забой с нанесенными на его поверхности канавками, создающими ступенчатость.

______________________________________

х – здесь и далее указываются порядковые номера, содержащиеся в табл. 2.8.

Полусферическая и ступенчатая формы забоя положительно влияют соответственно на L, C и V, П (п.п.10 и 11).

Вращающиеся резцы обладают большинством факторов, положительно влияющих на скорость бурения, стойкость инструмента и затраты на процесс; к ним относятся: возможность быстрой замены шарошек; съемность расчлененных режущих элементов – шарошки В и Г; прерывистое лезвие (сокращение длины режущей кромки) – шарошки А, Б, В, Г, И, К; обеспечение ступенчатой формы забоя скважины – шарошки А, Б, В, Г, И, К; переход от прямоугольной формы режущего лезвия к полукруглой – шарошки Б, В, Г; механическое соединение твердого сплава с корпусом шарошки - шарошки В; применение неперезатачиваемых твердосплавных пластин – шарошки А, Б, Г, И.

Увеличение числа лезвий, снижающее скорость и производительность бурения, применительно к вращающимся резцам утрачивает свое отрицательное значение, так как из большого числа зубьев на всем долоте (24 - 36 шт.) только 3/8 их количества контактирует с забоем.

         Максимально возможное увеличение рассечки или оставление керна в центре резца (коронки, долота) положительно влияет на V, П, С; влияние на L отсутствует [34].

          Испытаниями ДЗДШ, выполненных по схемам «в» и «г» (табл. 2.7) с различным соотношением диаметров d и d_ш, установлено, что увеличение диаметра керна сверх некоторого предела отрицательно влияет на все показатели (V, L, П, С). Поэтому для ДЗДШ целесообразно определить не максимально возможный диаметр керна, а оптимальную его величину.

Общая оценка показывает, что конструкция долот с зубчато-дисковыми шарошками обладает многими из факторов, положительно влияющих на технико-экономические показатели бурения. Это дополняет отмеченные выше положительные качества долот ДЗДШ и доказывает их прогрессивность и перспективность.