АНАЛІЗ РЕЗУЛЬТАТІВ СТЕНДОВИХ ДОСЛІДЖЕНЬ ОСЬОВОЇ ДИНАМІЧНОЇ СИЛИ ПРИ БУРІННІ ТРИШАРОШКОВИМИ ДОЛОТАМИ

Анотація

Метою пропонованої статті є встановлення за результатами експериментальних досліджень, проведених на буровому стенді Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу, причин виникнення коливань бурильного інструменту та основних закономірностей розподілу загальної енергії процесу зміни осьової динамічної сили по частотах спектру.

Змінними факторами під час проведення експериментів за класичним планом були жорсткість бурильного інструменту і твердість гірської породи. За результатами досліджень встановлено, що основна потужність процесу зміни осьової динамічної сили під час буріння тришарошковими долотами знаходиться в частотному діапазоні 0–32 Гц, в якому виділяються три гармонічні частотні складові, які відповідають теоретичним значенням низькочастотних та зубцевих коливань долота і власним коливанням корпуса стенда. Наведено експериментальні значення частот гармонічних складових енергетичного та нормованого спектрів, а також величини дисперсії осьової динамічної сили та її нормовані значення на цих частотах. З’ясовано, що зі зменшенням жорсткості бурильного інструмента максимум енергії осьової динамічної сили переміщується з області низькочастотних коливань в область зубцевих коливань, інтенсифікуючи процес руйнування породи і, одночасно, захищаючи інструмент від шкідливого впливу коливань долота. Зменшення жорсткості бурильного інструменту захищає долото від шкідливого впливу коливань, які генерує стенд. Зменшення енергії цих коливань знаходиться в межах від 47 до 77 %.