РЕЗЦЫ PDC С ВОГНУТОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ РЕЖУЩЕЙ ГРАНИ

Abstract

Ссылка для цитирования: Резцы PDC с вогнутой поверхностью режущей грани / В.В. Нескоромных, М.С. Попова, И.А. Комаровский, Лиу Баочанг // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2022. – Т. 333. – № 4. – С. 181-192. Актуальность. Вибрации бурового снаряда любого происхождения, возникающие в процессе бурения скважины, приводят к снижению качества проводимых работ. Известные методы борьбы с данным явлением осложнены технически и технологически. При бурении породоразрушающим инструментом типа PDC одной из причин возникновения поперечных колебаний бурового инсрумента является низкий уровень сил трения рабочей грани резцов о горную породу. Современные возможности синтеза алмазного материала позволяют изготавливать PDC различной формы и размеров. Разработки в области создания конструкции резца PDC с вогнутой рабочей поверхностью способствуют развитию методов профилактики поперечных колебаний резца и как следствие снижению уровня вибрации всей бурильной колонны. Цель: разработка конструкции породоразрушающего инструмента типа PDC, способствующей гашению вибраций бурового снаряда. Объект: особенности процесса взаимодействия горной породы с резцом PDC, обладающим вогнутой формой рабочей поверхности. Методы: метод имитационного компьютерного моделирования, метод научного познания, аналитические исследования, анализ. Результаты. Возникающие на вогнутой поверхности резца PDC усилия направлены на встречу друг другу и, противодействуя, предотвращают поперечное смещение бурового инструмента. Оптимальный угол вогнутости рабочей поверхности резца должен находиться в пределах от 104 до 155 градусов, именно такой интервал значений угла способствует созданию оптимальных условий производительности долота с сохранением антивибрационного эффекта. Конструкция резца PDC с вогнутой режущей поверхностью в виде конуса или сферы позволяет не только снижать вибрации инструмента, но и способствует очищению забоя и созданию зоны предразрушения горной породы перед резцом за счет энергии струи промывочной жидкости, что повышает эффективность разрушения горной породы.