Вопросы проектирования буровых долот нового поколения с оптимальным межосевым эксцентриситетом

Технико-экономические показатели процесса бурения скважины во многом зависят от конструкции бурового инструмента. Несоответствие конструкции бурового долота горнотехническим условиям приводит к снижению скорости бурения и уменьшению срока службы самого инструмента, что в свою очередь связано с увеличением эксплуатационных расходов и потребления электроэнергии. Для дальнейшего повышения производительности и технико-экономических показателей бурового инструмента необходимы новые конструктивные решения. Рассмотрено конструктивное решение для разработки нового бурового долота, а также лабораторный стенд для изучения процесса метода режуще-абразивного бурения. Показаны пути совершенствования работы и производительности буровых долот с одинаковыми значениями нагрузки и износа зубьев новой конструкции долота. Затронуты вопросы выбора оптимальных значений траектории движения зубьев долота, а также методы определения сетки перекрытия забоя скважины с использованием лабораторного стенда новой конструкции долота. Новая конструкция имеет ряд достоинств: равномерный износ зубьев, определенное число передаточных отношений, равные числа контактных и объемных работ по зубьям долота, при увеличении осевой нагрузки на долото равномерно по рабочей площади увеличиваются все показатели долота, не требует вычислений для определения наиболее эффективного количества зубьев.

Тошов Ж. Б., Тошов Б. Р., Баратов Б. Н., Хакбердиев А. Л. Вопросы проектирования буровых долот нового поколения с оптимальным межосевым эксцентриситетом // Горный информационно-аналитический бюллетень.– 2022.– № 9. – С. 133–142. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_9_0_133.

Тошов Жавохир Буриевич¹ — д-р техн. наук, профессор, e-mail: toshov@tdtu.uz,
Тошов Бури Раджабович — канд. физ.-мат. наук, Навоиский государственный горный институт, Узбекистан,
Баратов Бахтиер Нусратович¹ — аспирант, e-mail: Bakhtiyor.baratov@yandex.ru,
Хакбердиев Алим Латипович¹ — доцент, e-mail: zafarzafar2066@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-8386-4036,
¹ Ташкентский государственный технический университет, Узбекистан.

Баратов Б.Н., e-mail: Bakhtiyor.baratov@yandex.ru.

1. Yahiaoui M., Paris J.-Y., Denape J., Dourfaye A. Wear mechanisms of WC-Co drill bit inserts against alumina counterface under dry friction: Part 1. WC-Co inserts with homogenous binder phase content // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. 2015, vol. 48, pp. 245—256.

2. Mannanov U., Toshov J., Toshniyozov L. Perspective solutions for the design of drilling tools // E3S Web Conference. 2019, vol. 105, article 3027. DOI: 10.1051/e3sconf/201910503027.

3. Стеклянов Б. Л. О закономерностях энергопотребления динамических систем в условиях сопротивления. — Ташкент: Фан, 2013.

4. Šporin J., Balaško T., Mrvar P., Janc B., Vukelić Ž. Change of the properties of steel material of the roller cone bit due to the influence of the drilling operational parameters and rock properties // Energies. 2020, vol. 13, no. 22, article 5949. DOI: 10.3390/en13225949.

5. Стеклянов Б. Л., Рахимов P. M., Валиева К. Г., Бариев М. Б. Теоретические аспекты образования сальников при бурении скважин // Узбекский журнал нефти и газа. — 2003. — № 2. — С. 20—22.

6. Тошниезов Л. Г., Тошов Ж. Б. Анализ теоретических и экспериментальных исследований в области процесса сальникообразования при бурении скважин // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 11. — С. 139–151. DOI: 10.25018/023614932019-11-0-139-151.

7. Пяльченков В. А., Смолин Н. И. Распределение осевой нагрузки и крутящего момента по зубкам шарошечного долота // Современные проблемы науки и образования. — 2015. — № 2-2. — С. 110.

8. Сериков Д. Ю. Повышение эффективности шарошечного бурового инструмента с косозубым вооружением. Диссертация на соис. уч. ст. док. тех. наук. — М., 2018. — 433 с.

9. Wilczynski Z., Kaslilar A. Monitoring a spatial drilling trajectory deviation using a drillbit signal as a source / NSG2021 27th European Meeting of Environmental and Engineering Geophysics. 2021, pp. 1–5. DOI: 10.3997/2214-4609.202120180.

10. Стеклянов Б. Л. От Как?... к Почему?... (Аспекты динамики буровых долот и других физических моделей). — Ташкент: ГФНТИ, 2001. — 68 с.

11. Burievich T. J. The questions of the dynamics of drilling bit on the surface of well bottom // Archives of Mining Sciences. 2016, vol. 61, no. 2, pp. 275–283. DOI: 10.1515/amsc-2016-0020.

12. Баратов Б. Н., Умаров Ф. Я., Тошов Ж. Б. Оценка работоспособности трехшарошечных буровых долот // Горный журнал. — 2021. — № 12. — С. 60–63. DOI: 10.17580/ gzh.2021.12.11.

13. Toshov J., Baratov B., Baynazov U. Method of calculating the gear ratios of the cones of tricone drill bits // E3S Web Conference. 2020, vol. 201, article 1012. DOI: 10.1051/e3sconf/202020101012.

14. Трушкин О. Б. Определение наиболее вероятных передаточных чисел шарошек долота // Территория Нефтегаз. — 2014. — № 12. — С. 28—31.