Скачать презентацию Проектирование долот PDC Геометрия режущая структура долота Copyright Скачать презентацию Проектирование долот PDC Геометрия режущая структура долота Copyright

3_PDC Bit Design_RU.ppt

  • Количество слайдов: 22

Проектирование долот PDC Геометрия, режущая структура долота Copyright 2006 Smith International, Inc. All rights Проектирование долот PDC Геометрия, режущая структура долота Copyright 2006 Smith International, Inc. All rights reserved.

Содержание • Понимание геометрии долот и её влияния на • • результаты их отработки Содержание • Понимание геометрии долот и её влияния на • • результаты их отработки Угол атаки резцов Динамический векторный баланс

Профиль долота • Влияет непосредственно на: § Стабильность работы долота § Управление долота § Профиль долота • Влияет непосредственно на: § Стабильность работы долота § Управление долота § Плотность посадки резцов § Надёжность долота § V мех. § Очистку и охлаждение долота

Компоненты профиля долота § Центр § Конус § Нос § Плечо или наружный конус Компоненты профиля долота § Центр § Конус § Нос § Плечо или наружный конус § Наружный диаметр (ODR) § Калибрующие

Внутренний конус • Центр – (геометрический центр долота) • Различается по углу открытия Cone Внутренний конус • Центр – (геометрический центр долота) • Различается по углу открытия Cone § Глубокий конус (~90°) § Мелкий конус (~150°)

Глубокий конус • Преимущества § Высокая стабильность долота § Повышенное содержание резцов • Недостатки Глубокий конус • Преимущества § Высокая стабильность долота § Повышенное содержание резцов • Недостатки § Сложность управления § Хуже очистка § Снижение агрессивности

Мелкий конус Преимущества § Управляемость при наклонно-направленном бурении § Улучшение очистки § Повышение агрессивности Мелкий конус Преимущества § Управляемость при наклонно-направленном бурении § Улучшение очистки § Повышение агрессивности Недостатки § Снижение стабильности § Уменьшение плотности резцов

Расположение носа долота § Показывает его радиус и расположение L R Расположение носа долота § Показывает его радиус и расположение L R

Радиус носа долота R • Большой радиус (R) создаёт площадку, достаточную для оптимального распределения Радиус носа долота R • Большой радиус (R) создаёт площадку, достаточную для оптимального распределения нагрузки при бурении крепких и перемежающихся пород • Короткий (острый) - радиус (r) обеспечивает повышение удельных нагрузок на резцы и желателен при бурении мягких и однородных пород r

Радиус носа долота и расстояние до оси • Близко к оси – даёт большую Радиус носа долота и расстояние до оси • Близко к оси – даёт большую площадь для посадки плечевых резцов, что благоприятно для бурения мягких абразивных пород • Дальше от оси – улуч- шенное, равномерное распределение нагрузки на резцы благоприятное для бурения более твёрдых пород L L

Плечо, наружный диаметр, калибрующие • Плечо § Зона от точки касательной к наружному закруглению Плечо, наружный диаметр, калибрующие • Плечо § Зона от точки касательной к наружному закруглению носа до начала резцов по наружному диаметру долота. • Наружный диаметр - ODR § Мягкий переход между плечевой поверхностью и калибрующими. • Калибрующие § Обрабатывают стенки скважины и стабилизируют долото.

Профиль долот • 4 основных типа § Плоские § Короткая парабола § Средняя парабола Профиль долот • 4 основных типа § Плоские § Короткая парабола § Средняя парабола § Длинная парабола • Долота с плоским профилем используются для • бурения крепких пород Долота с длинным параболическим профилем предназначены для бурения мягких пород

Профиль долот Long Parabolic Medium Parabolic Short Parabolic Flat Профиль долот Long Parabolic Medium Parabolic Short Parabolic Flat

Профиль долот Long Parabolic Medium Parabolic Short Parabolic Flat Профиль долот Long Parabolic Medium Parabolic Short Parabolic Flat

Обратный угол резания (угол атаки) • Угол атаки породы. • Увеличение его даёт повышение Обратный угол резания (угол атаки) • Угол атаки породы. • Увеличение его даёт повышение ударной прочности • • и износостойкости резца. Снижение обратного угла повышает Vmex. из-за увеличения агрессивности режущей структуры Выбирается в соответствии с условиями бурения. + B. R

Обратный угол резания • Более агрессивен – для • Менее агрессивен – для бурения Обратный угол резания • Более агрессивен – для • Менее агрессивен – для бурения мягких пород бурения крепких пород 10° 30°

Типовые обратные углы резания • Обратный угол § 5° to 10° • Твёрдость буримых Типовые обратные углы резания • Обратный угол § 5° to 10° • Твёрдость буримых пород § Очень мягкие – глины, сланцы § Высокие скорости бурения § Универсален § 15° § Мягкие породы – сланцы § Универсален § Дольше жизненный ресурс § 20° резца § Абразивные породы § Крепкие породы § 30° § Типично для калибрующих

Посадка и ориентация резцов • Радиальная позиция § Расстояние от центра долота до центра Посадка и ориентация резцов • Радиальная позиция § Расстояние от центра долота до центра алмазной пластины резца.

Посадка и ориентация резцов • Угловая позиция § Угол между опорной 0° линией и Посадка и ориентация резцов • Угловая позиция § Угол между опорной 0° линией и линией, соединяющей центры резца и долота • Боковой угол § Равен « 0» когда проекция плоскости алмазного стола совпадает с линией радиуса долота.

Посадка и ориентация резцов • Высота посадки выступание § Вертикальное расстояние от поверхности долота Посадка и ориентация резцов • Высота посадки выступание § Вертикальное расстояние от поверхности долота до центра алмазной платины Все перечисленные показатели закладываются в компьютерную программу, создающую геометрическую модель долота с учётом объёмов и динамики работы каждого резца

Динамика резца • Fc= круговая сила • Fr= радиальная • Fv= вертикальная сила (нагрузка Динамика резца • Fc= круговая сила • Fr= радиальная • Fv= вертикальная сила (нагрузка на долото) • Fn= нормальная сила Fr Fv Fc Fn

Динамический баланс долота • Все радиальные и круговые силы, воздействующие на каждый резец суммируются Динамический баланс долота • Все радиальные и круговые силы, воздействующие на каждый резец суммируются для определения величины и направления отклоняющих усилий • Для стандартных долот предельное отклоняющее усилие не должно превышать 5% TIF CIF RIF