Гибридный породоразрушающий инструмент

Для того, чтобы сохранить заданную глубину снятия горной породы необходимо несколько повысить осевую нагрузку на инструмент (например, с помощью регулятора подачи долота на забой).
Глубину резания одним резцом, который расположен на конкретном радиусе долота, можно менять изменяя количество резцов на радиусе и угловым их расположением в плане долота. Так как резец при бурении движется по спирали с шагом, который равен проходке за один оборот долота ti, то глубина резания i резцом, расположенным на некотором радиусе долота, определяется как:
(5)

где t – проходка за один оборот долота; αi – угол в градусах на плане долота между i-м резцом и резцом, находящимся на одном радиусе с i и разрушающим забой перед ним.
Зависимость между отжимающей силой Rот и режущей составляющей Ft определяется как:
(6)
Данная формула получается проецированием тангенциальной силы на плоскость, в которой действует отжимающая силы. При γп, равной 15˚,

Согласно формулам (1) и (6), Rот ≈ 0,9 × Fо, то есть реакция отжатия долота будет зависеть в первую очередь от предела прочности породы на сжатие-скалывание и её пластических свойств.
Предельные нагрузки на долото в значительной степени определяются конструкцией самого долота (количеством и размерами основных резцов) и могут достигать 0,5 т на один резец и составлять от 3 до 25 т для долота. С уменьшением размера (диаметра) резца уменьшается и максимальная нагрузка.
Частоты вращения определяются типом буримых пород и применяемым забойным двигателем, она достигает величин 600–650 об./мин. Как правило, в технических характеристиках каждого выпускаемого долота указывается рабочий диапазон нагрузок, максимальная нагрузка на долото и диапазон частот вращения.
Следовательно, долото с пластинами стратапакса является высокоэффективным инструментом. При роторном бурении и бурении винтовыми забойными двигателями долота даннойго типа по сравнению с шарошечными долотами в среднем увеличивают механическую скорость проходки в 2 раза по сравнению с шарошечными долотами, проходку на долото – в 2–4 раза при сопоставимом крутящем моменте.
На протяжении последнего десятилетия гибридный породоразрушающий инструмент получил широкое применение в мире и в РФ. Основные его достоинства:
- Высокая износостойкойсть;
- Высокая механическая скорость бурения.
Основными мировыми производителями гибридных породоразрушающих инструментов являются предприятия США и Китая. В настоящее время в РФ существует 6 производителей, которые выпускают гибридный породоразрушающий инструмент: ООО «Азимут», ООО НПП «Буринтех», ОАО НПП «Бурсервис», ОАО «Волгабурмаш», ЗАО «Проммашсервис», СП ЗАО «Удол». Это свидетельствует о повышенном спросе на данную продукцию.
































Заключение


Исследования по состоянию нефтегазодобывающей отрасли показывают, что добыча полезных ископаемых в большой мере зависит от успешного и качественного бурения нефтяных, газовых, геологоразведочных и других скважин. Основным инструментом для бурения скважин является породоразрушающий инструмент. Данный инструмент должен обеспечивать надёжность работы, высокую проходку в условиях различных глубин, пород, нагрузок, агрессивных сред.
Объёмы бурения и добываемых полезных ископаемых в РФ постоянно растут. Поэтому в настоящее время по прежнему требуется создание новых современных гибридных породоразрушающих инструментов. А учитывая рыночную конкурентную борьбу, огромная роль должна отводится изобретению и производству данного инструмента, так как от него напрямую зависит прогресс в показателях работы буровых работ.
Породоразрушающий инструмент (ПРИ) – это инструмент, с помощью которого разрушают грунт/породу в процессе бурения скважин. Именно он формирует ствол скважины посредством разрушения породы.
В процессе бурения скважин, которые предназначены для добычи нефтегазовых продуктов, используют породоразрушающие инструменты различных видов. 
Эффективность применения породоразрушающих инструментов обусловлена свойствами конкретной породы, поэтому первоначально необходимо определить, какие пласты предстоит преодолеть в ходе бурения ствола и каким методом, и только после этого подбирать необходимый инструмент. Правильно подобранные породоразрушающие инструменты сделают работу максимально быстрой и экономичной.
Благодаря современным технологиям в области производства сверхтвёрдых искусственных и композитных материалов производители начали создать буровые инструменты нового поколения, которые обладают высокими характеристиками. Это гибридные породоразрушающие инструменты. Основное достоинство данного вида инструментов – это высокая износостойкойсть и высокая механическая скорость бурения.
Основными мировыми производителями гибридных породоразрушающих инструментов являются предприятия США и Китая. В настоящее время в РФ существует 6 производителей, которые выпускают гибридный породоразрушающий инструмент: ООО «Азимут», ООО НПП «Буринтех», ОАО НПП «Бурсервис», ОАО «Волгабурмаш», ЗАО «Проммашсервис», СП ЗАО «Удол». Это свидетельствует о повышенном спросе на данную продукцию.
























Список использованных источников и литературы:
1. Буровое нефтепромысловое оборудование [Электронный ресурс] / Группа компаний KASC; Электрон.дан. – Актобе: 2018. URL: http://kasc.ru.
2. Буровые долота Смит Битс. Новые технологии и решения: Информационный материал / Компания «Шлюмберже». – Красноярск, 2015.
3. Вадицкий Ю.В.Справочник бурильщика, - Москва, 2008.
4. Инновационные подходы к конструированию высокоэффективного породоразрушающего инструмента / А.Я. Третьяк, В.В. Попов, А.Н. Гроссу, К.А. Борисов // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2017. – № 8. – С. 225–230.
5. Кершенбаум В.Я., Торгашов А.В. Буровой породоразрушающий инструмент. М.: 2003.
6. Нескоромных В.В., Борисов К.И., Пушмин П.С. Аналитическое исследование пород резцами PDC // Изве-стия Сибирского отделения секции наук о Земле РАЕН. Геология, поиски и раз-ведка рудных месторождений. 2013. № 2. С. 78–85.
7. Оборудование для цементирования скважин [Электронный ресурс] / ООО «Южная нефтегазомашиностроительная компания»; Электрон. дан. - Краснодар: Южная нефтегазомашиностроительная компания, 2018. URL: http://www.ungmk.ru.
8. Ртищев К.М., Шарипов А.Н., Лозуков А.В. Принципы подбора долот PDC // Oil and Gas Eurasia. – 2009. – № 6. – С. 112–114.
9. Техника и технология бурения нефтяных и газовых скважин: Учебник для ВУЗов / А.И. Булатов, Ю.М. Проселков, С.А. Шаманов. – М.: ООО «Недра – Бизнесцентр», 2003.
10. Технология бурения нефтяных и газовых скважин: Методическое руководство / А.В. Епихин, А.В. Ковалев. – Томск: ТПУ, 2017.
11. Чулкова В.В. Метод выбора долот PDC для перемежающихся по твердости горных пород // Вестник Ассоциации буровых подрядчиков. – 2015. – № 2 . – С. 17–19.











19