Тандем - 2, шлакоблочные станки, бетоносмесители


Производство оборудования и технологии
Рубрики

ТЕМПЕРАТУРА НАГРЕВА РАБОТАЮЩЕГО ДОЛОТА

Как было показано в главе VI, при точном определении температуры промывочной жидкости, циркулирующей в сква­жине, должно учитываться и то количество тепла, которое выделяется в забойной зоне в процессе разбуриванпя породы доло­том. Для этого необходимо знать температуру нагрева работающего долота.

Как было выявлено [39], функциональная зависимость для тем­пературы нагрева долота может быть записана в виде

<д=^’(/№ К< а’ k’ Р’ п< И. Ч>1» Фг. Фз. <*д, т), (Х.1)

где <аа — температура окружающей среды, принимаемая равной забойной температуре при установившемся температурном режиме промывки; Хд — теплопроводность материала долота; а — коэф­фициент теплопередачи от лопасти к промывочной жидкости; к — опытный коэффициент, учитывающий неравномерность распределе­ния температур по поверхности лопасти; Р — осевая нагрузка на долото; п — скорость вращения долота; р, — коэффициент трения; <рj и <р2 — физико-механические свойства породы и материала долота; ср3 — степень шероховатости контактных поверхностей; dx — диаметр долота; т — коэффициент, учитывающий характер разрушения породы (объемное, усталостное истирание).

Из выражения (Х.1) видно, что точно определить температуру нагрева долота очень сложно.

Ориентировочный расчет температуры долота для случая, когда циркуляция жидкости отсутствует, приводит в своей работе И. Ф. Пономарев. Предполагая, что долото диаметром 299 мм весит 100 кг и поглощает на трение мощность 46 л. с. (3450 кР м/сек), он определяет, что затрачиваемая мощность па трепие будет соответст­вовать 3450 : 427 — 8 ккал/сек. Искомая температура нагрева нахо­дится по известной формуле

qx = cG (<Е— tu), (X.2)

где q — количество тенла в ккал/сек; т — продолжительность работы долота без циркуляции в сек; с — удельная теплоемкость металла;

G — вес долота п кг ta, ta — соответственно начальная и конечная темиературы долота в °С.

Принимая q = 8 ккал/сек, т = 20 мин, с = 0,126 ккал/кг-°С, G = 100 кг, tn = 20° С п подставляя эти данные в выражение (Х.2), легко найдем

+ 20 = 785° С.

Полученная величина согласуется с данными авторов [31, кото­рые, исследуя мпкрошлифы зубьев отработанных долот, указали на образование «белого слоя» (слоя вторичной закалки), возникно­вение которого (в месте коптакта зуба с породой) возможно при температуре примерно 800° С. В работе О. В. Иванова и А. Н. Яго­дина отмечается, что температура на торце долота при работе дробо­вых коронок под высокими нагрузками повышается до 950° С. Е. М. Кузмак считает, что температура в месте контакта зуба с поро­дой может достигать 1350° С.

В то же время по данным Тица и Мина температура под напа­янной пластинкой твердого сплава в буровой коронке достигает 500° С. Однако никто не измерял температуру работающего долота в условиях реальпон скважины. Для выполпепия этой задачи авторы решили использовать специальные термокраски [39, 45].

Оставить комментарий