Библиографическое описание:Разработка алмазных коронок с эксцентриситетом вооружения торцевой части для бурения анизотропных горных пород : научное издание / В. В. Нескоромных, П. Г. Петенев, Д. В. Кириков. - Текст : непосредственный // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. - 2025. - № 4. - С. 38-48. - ISSN 0536-1028. - ISSN 2686-9853, DOI 10.21440/0536-1028-2025-4-38-48.
Аннотация:Введение. При бурении все скважины в той или иной степени искривляются. В ряде случаев искривление не оказывает серьезного влияния на конечные результаты работы, поэтому оно не измеряется и не учитывается. При бурении глубоких скважин, особенно на поздних стадиях разведки месторождения, вопросы проведения скважин по проектным траекториям приобретают большое значение. В анизотропных горных породах интенсивность искривления скважин может возрастать многократно. Чрезмерное отклонение ствола скважины от проектного профиля влечет за собой значительные временные и экономические издержки за счет необходимости проведения работ по корректировке направления ствола скважины. Попытки бороться с искривлением обычными методами, как правило, не приносят положительных результатов. Это объясняется тем, что процесс искривления формируется на забое скважины при силовом взаимодействии породоразрушающего инструмента и горной породы. Использование жестких удлиненных компоновок низа бурильной колонны для предотвращения искривления малоэффективно, поскольку они имеют низкую чувствительность и недостаточно оперативно реагируют на отклонение скважины. Цели работы - аналитическое исследование факторов естественного искривления, разработка и совершенствование бурового инструмента для снижения искривления, а также выявление области и методики его рационального применения. Методика. Использованы методы аналитического расчета для выявления оптимальной конструкции бурового инструмента, способного снизить интенсивность естественного искривления; приведены результаты испытаний бурового инструмента с эксцентриситетом вооружения торцевой части. Результаты и выводы. Приведена новая методика определения рациональных параметров такого инструмента, в частности, величины эксцентриситета вооружения торцевой части в зависимости от параметров и степени анизотропии, условий залегания горной породы и режима бурения. Определены направления дальнейших исследований. По результатам производственных испытаний доказана работоспособность и эффективность разработанной конструкции бурового инструмента, также установлено, что ресурс экспериментального бурового инструмента соответствует износу буровых коронок со стандартной формой торца.
Introduction. All wells deviate to some extent in the course of drilling. In some cases, deviation does not seriously impact the final results, therefore it is not measured or taken into account. When drilling deep wells, conducting wells along the design trajectories becomes crucial, especially in the late stages of exploration. In anisotropic rock, well deviation intensity can increase exponentially. Excessive deviation of the wellbore from the design profile entails significant time and economic expenditure due to the need to adjust the wellbore direction. As a rule, attempts to combat deviation through conventional methods are ineffective. This is explained by the fact that the deviation process originates at the well bottom during rock-cutting tool and rock force interference. Rigid elongated drillstring bottom assemblies are ineffective in preventing deviation, since they have low sensitivity and do not respond quickly enough to well deviation. Research objectives include an analytical study of natural deviation factors, development and improvement of a drilling tool to reduce deviation, as well as identification of its rational application area and methods. Methods of research include analytical calculation used to identify the optimal design of a drilling tool capable of reducing the natural deviation intensity. Test data are presented for a drilling tool with an end part cutting structure eccentricity. Results and conclusions. a new method for determining the rational parameters of such a tool is presented, in particular, the value of the end part cutting structure eccentricity depending on the parameters and degree of anisotropy, rock bedding conditions, and drilling mode. Directions for further research have been determined. Field trial proved the working efficiency of the developed drilling tool design. It was found that the life of the prototype corresponds to the wear of drill bits with a standard end shape.
