Cтраница 1
Акт вдавливания в породу опорного зубца шарошечного долота неразрывно связан с высокочастотными продольными колебаниями корпуса долота, имеющими период Тг. [1]
Начало акта вдавливания зубца в породу определяется моментом времени t1 ( см. рис. 60), когда зубец вступает в контакт с породой. Определим это время и угол встречи зубца с забоем. [2]
В процессе акта вдавливания опорных зубцов в породу энергия забойного двигателя поглощается как породой, так и бурильной колонной. Энергия двигателя преобразуется в работу осевой динамической силы на перемещение вершины опорного зубца в процессе его динамического вдавливания в породу и корпуса долота при его вынужденных высокочастотных продольных колебаниях, преобразующих часть работы силы Ря в поток энергии упругих волн, текущий по бурильной колонне от долота к устью скважины. [3]
В настоящей работе рассмотрение акта вдавливания зубца в породу ограничивается одним скачком ее разрушения ( см. рис. 52 а, б, г) и проводится на основе линеаризованной диаграммы PZ ( S) деформирования и разрушения упруго-пластичной породы ( рис. 33) при допущениях, изложенных в гл. [4]
Важно отметить, что в процессе акта вдавливания зубца в породу на линеаризованной диаграмме Рг ( б) жесткость пары зубец - порода линейна во всех характерных состояниях породы. [5]
Энергия упругой деформации породы под зубцом в момент окончания акта вдавливания частично возвращается ударной штанге. [6]
Следовательно, в зависимости от величины осевой статической нагрузки на долото акт вдавливания зубца в породу может протекать как при продольных колебаниях бурильной колонны, так и без них. Кинематика и динамика этих двух видов акта принципиально различны. [7]
Уб d &x / dt - скорость осевого перемещения вершины опорного зубца ( скорость упругого или пластического деформирования породы); и - осевое перемещение корпуса долота; v du / dt - скорость осевого перемещения корпуса долота; т - продолжительность акта вдавливания или какой-либо его части; Рс; Ря; Р - соответственно осевые статическая, динамическая и суммарная нагрузки на породу под всеми опорными зубцами долота. [8]
Экспериментальные исследования, проведенные на копрах различной конструкции, при моделировании или имитации динамического деформирования и разрушения породы по энергии удара Ау mv / 2 массы т - qLcx / g, ударяющейся о породу с начальной скоростью v, не полностью учитывают физику взаимодействия породы с бурильной колонной и специфику акта вдавливания в породу зубцов шарошечного долота ( см. гл. [9]
Кинематические и динамические параметры единичного акта вдавливания опорного зубца в породу во многих ранее указанных работах определены в зависимости от массы сжатой части бурильной колонны т qLCK / g, определяющей энергию удара, или в зависимости от этой массы, приведенной к опорному зубцу или центру периферийного венца и равной 1 / 3 / гг. В соответствии с гл. V, VII и IX настоящей работы осевые кинематические и динамические параметры акта вдавливания зубца шарошечного долота в породу не зависят непосредственно от массы сжатой части колонны, косвенная зависимость проявляется только через скорость продольных колебаний и ( см. гл. [10]