ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЫШЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ СКВАЖИННЫХ РАЗРУШАЮЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ Мустафаев А.Г.,Пашаева В.Б.

Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности


Номер: 8-1
Год: 2017
Страницы: 50-53
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

тепло, трение, разрушающий инструмент, вооружения, износ

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

Проведенные исследовании показывают, что работаспособность скважинных разрушающих инструментов на забое скважины в основном завися от тепла, выделяющегося на их контактирующихся поверхностях. Выделенное тепла является одним из основных параметров снижающих технические ресурсы инструментов. Поэтому при бурении и фрезеровании представляется большой интерес выявления тепловыделения на контактирующихся поверхностях разрушающих инструментов [1]. В статье рассматриваются вопросы при повышенной теплостойкости выбора материала для тяжело нагруженных режущих элементов разрушающего инструмента при повышенных теплостойкости.

Текст научной статьи

Целью работы является тепловые исследования, влияющих на работоспособность разрушающего инструментов при бурении и фрезеровании в скважине. Поставленная задача была решена путем исследования тепла при тепловыделении расходуемое на нагрев материала и конвективного теплообмена в зависимости от безразмерного критерия, характеризующих связь между механическими и теплофизическими параметрами охлаждающего агента и разрушающего инструмента. Введение. Известно, что в процессе бурения и фрезерования реализуемая механическое энергия при разрушении горных крепких пород или аварийного объекта частично или полностью переходит в тепловую энергию. Тепла, получена от трения разогревает разрушающий поверхности слой режущих элементов вооружения до 9000-10000 С. В случае недостаточного охлаждения разрушающий инструмент полностью перегревается, изнашивается и преждевременно выходит из строя. При разогревание в контактирующих поверхности инструмента происходит тепловой износ, вследствие чего изменяется кристаллическая структура материала вооружения, далее развивается тепловой износ. Для исследования работоспособности и теплостойкости разрушающего инструмента важную роль играет критерии подобия выбора состава промывочной жидкости и материала вооружения инструмента. Количество тепла выделяющееся на контактной поверхности трения в единицу времени равно работе силы трения на этой поверхности за промежуток времени будет: (1) где -количество тепла выделяющейся на контактной поверхности инструмента; - термическая эквивалентная работа; - коэффициент, учитывающий долю тепла, отводимого промывочным агентом и материалом разрушающего инструмента; - осевая нагрузка на разрушающего инструмента; - коэффициент трения между трущихся поверхностями - скорость скольжения. Количества тепла выделяемое за промежуток времени dt равно: (2) Тепло расходуемое на нагрев элементов разрушающего инструмента будет: (3) Тепло отводимое за счет теплопроводности будет: (4) где - площадь контактной поверхности трения. Тепло отводимое путем конвективного теплообмена будет: (5) где - удельный весь материала разрушающего инструмента; - теплоемкость материала разрушающего инструмента; - нормаль по радиусу; t - характерное время (время без отрыва работы разрушающего инструмента на забое); Cf - теплостойкость бурового раствора; - удельный весь бурового раствора; - весовой расход бурового раствора; - начальная температура на поверхности разрушающего инструмента; - температура на поверхности разрушающего инструмента. Тогда уравнения теплового баланса имеет следующий вид: или (6) Используя теорему математического анализа проинтегрируем уравнение (6), включающие в себе коэффициента трения и другие свойства при максимально допустимой температуре материала разрушающего инструмента и охлаждающего агента имеем следующее вид уравнении: (7) где - максимально допустимая температура материала разрушающего инструмента при которой сохраняется работоспособность инструмента в забое скважины; - максимально допустимая температура бурового раствора, при которой сохраняется заданных условий в забое скважины. Через теоремы определим критерия подобия: (8) Производим анализ полученного соотношения: Величина, , (9) характеризует способность материала разрушающего инструмента, поглощающей тепловую энергию при работе на заданных режимах. Величина, , (10) характеризует способность материала разрушающего инструмента, отводяющую тепловую энергию от контактной поверхности путем теплопроводности. Величина, (11) характеризует способность охлаждающей жидкости, отводящую тепловую энергию путем конвективного теплообмена. Чем больше величина критерия подобия, тем лучше работоспособность разрушающего инструмента на забое скважина. Выводы 1. Полученная критериальная зависимость позволить разработать рациональный режим работы разрушающего инструмента. 2. Выведенная критерия подобия позволить выбрать оптимальную состав охлаждающего способность бурового раствора, позволяющие сохранить тепло от трения в вооружении разрушающего инструмента не превышающую максимальную допустимую температуры материала разрушающих элементов.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.