Оцінка впливу жорсткості та демпфування компоновки низу бурового інструменту на середнє значення обертового моменту під час буріння шарошковими долотами

Abstract

Для оцінки впливу параметрів компоновки низу бурового інструменту, жорсткості та демпфування на середнє значення обертового моменту на долоті (моментоємність) на буровому стенді ІФНТУНГ було проведено тринадцять серій досліджень за класичним планом. Жорсткість бурового інструменту встановлювалась на трьох рівнях – 225, 1700 і 6000 кН/м, коефіцієнт демпфування також на трьох рівнях – 0,1, 40 та 70 кН∙с/м. Для порівняння статистичних характеристик вибірок із миттєвими значеннями обертового моменту, одержаних для різних рівнів жорсткості та коефіцієнта демпфування, був застосований метод „Статистична перевірка параметричних гіпотез”. За результатами цих досліджень встановлено: 1) зміна жорсткості від 225 до 6000 кН/м, незалежно від типорозміру долота, збільшує моментоємність процесу буріння. Імовірність прийняття такого рішення – 0,95; 2) збільшення демпфування із 0,1 до 70 кН∙с/м зменшує середнє значення обертового моменту на долоті, імовірність прийняття такого рішення – 0,95; 3) зміна діаметра долота не впливає на середнє значення обертового моменту; 4) конструктивні особливості озброєння долота впливають на моментоємкість процесу буріння; 5) із збільшенням частоти обертання моментоємкість процесу буріння зменшується незалежно від типорозміру долота; 6) із збільшення твердості гірської породи за штампом моментоємкість процесу буріння зменшується.

For estimation of the influence of parameters for making cracker line of the drilling tool, rigidity and damping coefficient on the average value of torque on the bit 13 series of investigations have been carried out due to the standard plan at the drilling bedstead of IFNTUOG. The regality of drilling tools was set at 3 levels – 225, 1700, 6000 kN/m, as well as the damping coefficient was also established at 3 levels – 0.1, 40 and 70 kN∙s/m. To compare statistical characteristics of torque, obtained for different levels of rigidity and damping coefficient the “statistical checking of parameter hypotheses” method was applied. Due to the results of these studies it was determined the following: 1) the change of rigidity from 225 to 6000 kN/m, irrespective of a standard size of a bit increases the torque value on a bit during the process of drilling. The probability of making such decision is 0,95; 2) the growth of damping coefficient from 0,1 to 70 kN/m decreases the average value of torque on the bit. The probability of making such decision is 0,95; 3) the change of a bit diameter didn’t influence on the average value of the torque; 4) design peculiarities of drilling bit cutting structure influence on the average value of the torque on a bit during the process of drilling; 5) growth of the rock hardness according to the mark leads to decreasing the average value of the torque during the process of drilling. Key words: damping coefficient , classical investigation, parameters of the drilling process, torques, statistical characteristics, parameter hypotheses