ВЛИЯНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДОЛОТА НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗРУШЕНИЯ ЗАБОЯ
Математическая модель процесса бурения позволяет, изменяя вводимую информацию, оценить влияние некоторых конструктивных параметров долота на показатели эффективности разрушения забоя. К таким параметрам относятся: диаметр долота, средние радиусы и углы образующих шарошек, геометрическая форма зубцов и их контактные площадки, количество венцов, схема перекрытия забоя и, наконец, количество зубцов на отдельных венцах шарошек долота.
Этим методом могут быть также решены и некоторые специальные задачи. Так, например, может быть произведено сравнение различных конструкций долот с различными целями. Одна из таких целей может заключаться в выборе оптимального типа долота для бурения данного интервала в определенных условиях, другая — в оценке вновь создаваемых конструкций долот по их эффективности в сравнении с существующими. Такая сравнительная оценка позволяет избежать длительного цикла изготовления, стендовых и промышленных испытаний экспериментальных конструкций.
Еще одним примером задачи, которую удобно решать методом моделирования, является исследование изменения удельного контактного давления, производимого долотом на забой в течение времени. Ввиду произвольного способа размещения зубцов на отдельных венцах площадь контакта породоразрушающих элементов долота с забоем непрерывно изменяется. Поэтому может быть поставлена задача достигнуть конструктивными методами заданного характера этого изменения.
Эффективность работы шарошечного долота при решении указанных задач может оцениваться разными способами. Проще всего это делать, сравнивая соответствующие углубления зубцов в породу. Однако удобней пользоваться показателем скорости проходки. В главе 1 упоминалось, что при вычислении скорости проходки определенную роль играет взаимодействие соседних лунок разрушения между собой. При одной и той же величине углубления зубцов скорость проходки может быть различна при наличии или отсутствии этого взаимодействия. Изучение данного вопроса имеет и самостоятельное значение,
так как помогает обоснованно устанавливать основные принципы размещения породоразрушающих элементов на рабочих: поверхностях шарошек долота. Поэтому проблема взаимодействия зон разрушения также будет рассмотрена в настоящей главе.
Что касается исследования влияния конструктивных параметров долота на эффективность его работы, то оно будет здесь представлено на примере влияния шага зубцов.