Том 336 № 9 (2025)

DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2025/9/4874

Совершенствование конструкций алмазного инструмента с торцевой промывкой

Актуальность. Современные пути совершенствования бурового инструмента направлены на получение конструкций, позволяющих повысить качество бурения скважин. При этом геометрия колонкового инструмента должна способствовать повышению выхода керна и сохранению его целостности. Существующий серийно-выпускаемый буровой инструмент позволяет достигать высоких показателей процесса сооружения скважин, решать проблемы вскрытия и отбора проб в разрезах, отличающихся сложными условиями бурения. Так, конструкция бурового инструмента с торцевой промывкой обеспечивает проникновение очистного агента непосредственно под его рабочий торец без контакта с керном, что способствует сохранению получаемой горно-геологической информации пробы. Применение такого бурового инструмента наиболее актуально при отборе проб мягких, сильно разрушенных или рыхлых горных пород. Учитывая указанную область использования, основным недостатком конструкции промывочной системы инструмента с торцевыми каналами является высокая вероятность их зашламования. Устранение всякой возможности засорения торцевых промывочных каналов способствует реализации полноценной работы инструмента, повышению эффективности бурения. В работе проведен анализ гидродинамических процессов, протекающих в промывочной системе инструмента и в призабойной зоне скважины, позволивший определить причины зашламования каналов. Представленная модернизация геометрии инструмента произведена с целью устранения выявленных причин и улучшения циркуляции очистного агента. Целью работы является модернизация конструкции промывочной системы буровой коронки с торцевой промывкой, обеспечивающей оптимальные параметры напора и скорости потока промывочной жидкости для предотвращения засорения торцевых промывочных каналов. Объекты: гидродинамические процессы, протекающие в промывочной системе колонкового бурового инструмента с торцевой промывкой. Методы: аналитический метод, метод компьютерного моделирования. Результаты. Представлен способ модернизации промывочной системы алмазного инструмента с торцевой промывкой. За счет создания предложенным способом благоприятных условий течения очистного агента улучшается очистка рабочей поверхности инструмента, решается проблема зашламования фронтальных каналов промывочной системы, размещенных в торцевой части коронок. Представленная конструкция промывочной системы коронки позволяет полноценно реализовать функции очистного агента без потерь гидравлической энергии и тем самым повысить качество бурения скважины и отбора керна в рыхлых, мягких, легкоразрушаемых горных породах. Эффект достигается за счет устранения зон гидравлических сопротивлений, возникающих в местах стыка конструктивных элементов буровой коронки.

Ключевые слова:

бурение, компьютерное моделирование, буровой инструмент, промывочная система, торцевая промывка, алмазная коронка, конструкция, гидравлическое сопротивление, скорость течения жидкости

Авторы:

Марина Сергеевна Попова

Елизавета Вячеславовна Кускаева

Скачать pdf

Для оптимальной работы сайта журнала и оптимизации его дизайна мы используем куки-файлы, а также сервис для сбора и статистического анализа данных о посещении Вами страниц сайта (Яндекс Метрика). Продолжая использовать сайт, Вы соглашаетесь на использование куки-файлов и указанного сервиса.