Особенности моментоемкости и энергоемкости долот PDC, оснащенных резцами с фаской

摘要

Долота, оснащенные резцами с алмазно-твердосплавными пластинами (долота PDC), предназначены для бурения больших интервалов горных пород. Поэтому долото PDC должно быть универсальным. При бурении твердых пород острые кромки резцов выкрашиваются. Бурение интервалов с пропластками твердых пород приводит к такому же результату. Это вызвало необходимость оснащать долота резцами с разнообразными фасками на режущих кромках. В статье приведены результаты изучения работы вооружения долот PDC при разрушении горной породы средней твердости (мрамора). Эксперименты проведены на стендах при бурении единичным резцом и долотами в четырехлопастном исполнении диаметром 120,6 мм и восьмилопастном исполнении диаметром 188,7 мм. Резцы с фаской на режущей кромке при интенсивности разрушения менее 0,2 мм за оборот работают как алмазные зерна по схеме раздавливания и микрорезания поверхности горной породы. При дальнейшем увеличении интенсивности разрушения горной породы наблюдается постепенный переход к разрушению резанием-скалыванием. Установлено, что притупление режущей кромки резцов долот PDC сглаживает проявление скачкообразности разрушения горной породы и делает зависимости крутящего момента от осевой нагрузки на долото практически линейными, а зависимости энергоемкости разрушения горных пород как от осевой нагрузки, так и от интенсивности разрушения - монотонно снижающимися по мере роста этих параметров. Наличие антивибрационных вставок ограничивает снижение энергоемкости разрушения горной породы после достижения некоторой предельной интенсивности разрушения породы. Калибрование стенок скважины повышает энергоемкость разрушения горной породы до двух раз по сравнению с показателем работы единичного резца.