Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

1 Nafta-Gaz

1 2024

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: rock-breaking zone

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Development of bit design for breaking rocks with different mechanical properties

Seniushkovych Mykola, Vytvytskyi Ivan, Martsynkiv Oleh, Tyrlych Volodymyr V., Vytiaz Andrii

Nafta-Gaz

2024

R. 80, nr 10

615–-624

This paper presents a description of a bit design with a combined cutter layout, aimed at increasing the efficiency of breaking rocks with different mechanical properties. The results from industrial testing of the manufactured bits are analyzed, revealing the need to improve their hydraulic flushing system. Computer modeling was conducted using the Flow Simulation CAD/CAM package of the Solid Works system, where various models of the design options for the bit, the borehole bottom, and a segment of the drill string were created. For each variant, numerical calculations of the fluid motion were carried out using the finite element method. Based on the simulation results, optimal angles of inclination for the jet nozzles relative to the bit axis and their distance from this axis were determined. Key factors influencing the stability of the bit cutters, which destroy the rock by cutting with axial vibrations, were identified, and analytical dependencies for their predictive stability were derived. The wear rate of the bit cutters was determined by instantaneous values of such physical parameters as: the degree of wear, rock cutting speed, temperature, axial loading force on the cutter, and the friction coefficient at the contact between the cutter and rock. Temperature is especially impactful, reaching levels exceeding 1000°C in the cutting zone; it is often regarded as the primary factor influencing bit cutter stability. To maximize the efficiency of rockbreaking in the process of drilling wells, it is necessary to set the following vibration parameters: frequency, amplitude, and vibration mode, which can be determined from the results of mathematical modeling.

W artykule przedstawiono opis konstrukcji świdra wiertniczego z kombinowanym układem ostrzy, mającym na celu zwiększenie efektywności rozkruszania skał o różnych właściwościach mechanicznych. Przeanalizowano wyniki testów przemysłowych wyprodukowanych świdrów, które wykazały potrzebę ulepszenia ich systemu płukania hydraulicznego. Modelowanie komputerowe przeprowadzono przy użyciu pakietu Flow Simulation CAD/CAM systemu Solid Works, w którym utworzono różne modele wariantów projektowych świdra, dna otworu wiertniczego oraz segmentu przewodu wiertniczego. Zidentyfikowano kluczowe czynniki wpływające na trwałość ostrzy, które kruszą skałę poprzez skrawanie drganiami osiowymi oraz wyprowadzono zależności analityczne dla ich przewidywanej stabilności. Stopień zużycia ostrzy określono na podstawie chwilowych wartości takich parametrów fizycznych jak: stopień zużycia, prędkość skrawania skały, temperatura, siła obciążenia osiowego ostrza oraz współczynnik tarcia na styku ostrza ze skałą. Temperatura jest czynnikiem mającym szczególny wpływ, ponieważ osiąga poziomy przekraczające 1000°C w strefie skrawania; jest ona często uważana za główny czynnik decydujący o trwałości ostrza. W celu zmaksymalizowania wydajności rozkruszania skał w procesie wiercenia otworów, konieczne jest określenie następujących parametrów drgań: częstotliwości, amplitudy i trybu drgań, które można określić na podstawie wyników modelowania matematycznego.