ВВЕДЕНИЕ 5
1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ШАРОШЕЧНЫХ ДОЛОТ 6
1.1 Принципы классификации и типы долот 6
1.2 Основные классификации шарошечных долот 7
1.2.1 Одношарошечные долота 10
1.2.2 Двухшарошечные долота 11
1.2.3 Трехшарошечные долота 13
1.3 Особенности эксплуатации шарошечных долот с различными
конструктивными особенностями 14
1.4 Обозначение шарошечных долот 17
1.5 Особенности конструкции и узлов шарошечных долот 19
1.5.1 Подшипниковые узлы и опоры 25
1.5.2 Элементы вооружения шарошечных долот 28
1.5.3 Системы очистки забоя 33
1.6 Анализ эксплуатационных характеристик шарошечных долот 39
1.7 Выводы к главе 1 44
2 АНАЛИЗ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО РАЗРУШЕНИЯ ЗАБОЯ 45
2.1 Продольные возвратно-поступательные перемещения долота 45
2.2 Скорость вращения шарошек 47
2.3 Скольжение не смещенных относительно забоя шарошек при
вращении 48
2.4 Выводы к главе 2 50
3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА 52
3.1 Технология изготовления шарошечных долот и конструкционные материалы 52
3.2 Разработка твердотельной модели 55
3.2.1 Входные данные 55
3.2.2 Построение схемы разрушения забоя 56
3.2.3 Выбор подшипников и уплотнений 59
3.2.4 Проектирование корпуса шарошки 60
3.2.5 Проектирование лапы 63
3.2.6 Проектирование ниппеля 69
3.2.7 Построение сборочной модели 70
3.3 Статический анализ 73
3.4 Выводы к главе 3 73
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 74
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 75
ПРИЛОЖЕНИЕ А 76
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 80
Шарошечные долота - это породоразрушающий инструмент, применяющийся при бурении практически всех видов пород в самых разных условиях. Именно поэтому в настоящее время на шарошечные долота приходится около 90% объема бурения нефтяных и газовых скважин как в России, так и за рубежом.
Несмотря на то, что шарошечное долото было изобретено в начале XX века, исследования по изучению процесса разрушения забоя шарошечными до-лотами, а также по совершенствованию их конструкции проводятся и в настоящее время.
Большую ценность для исследователей представляет простой способ проектирования шарошечных долот с заданными параметрами, однако в открытом доступе таких способов нет.
Целью данной работы является проектирование шарошечного долота на основании разработки способа построения 3D модели.
Задачи:
- Провести анализ существующих конструкций шарошечных долот, общих зависимостей при разрушении забоя шарошечными долотами;
- Подготовить твердотельную модель трехшарошечного долота с использованием математических методов описания разрушения забоя;
- Разработать чертежи на основании полученной модели;
- Предложить разработку способа построения 3D модели с помощью схемы разрушения забоя.
В результате выполненной работы получены следующие результаты:
- Проведен анализ существующих конструкций шарошечных долот, общих зависимостей при разрушении забоя шарошечными долотами;
- Подготовлена твердотельная модель трехшарошечного долота с использованием математических методов описания разрушения забоя;
- Разработаны чертежи на основании полученной модели;
- Предложена разработка способа построения 3D модели с помощью схемы разрушения забоя.
