АНАЛІЗ ПРИЧИН РАПТОВИХ РУЙНУВАНЬ ШАРОШОК ТРИШАРОШКОВИХ БУРОВИХ ДОЛІТ ЗІ ВСТАВНИМ ПОРОДОРУЙНІВНИМ ОСНАЩЕННЯМ

  • Р. С. Яким Дрогобицький державний педагогічний університет імені І. Франка; 82100, м. Дрогобич, вул. І. Франка, 24, тел. (03244) 10474
  • Д. Ю. Петрина ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська, 15, тел. (03422) 48090
Ключові слова: крихке руйнування, прокат, тришарошкові бурові долота, хімічний склад сталі, фізико-механічні характеристики сталі.

Анотація

Тришарошкові бурові долота зі вставним породоруйнівним оснащенням призначені для спорудження свердловин у міцних гірських породах. До експлуатаційних показників доліт висувають комплекс жорстких вимог щодо зносостійкості та тріщиностійкості долотних сталей, конструкційної міцності деталей
доліт, особливо шарошок. Наукова робота передбачає комплексний аналіз причин раптового виходу з ладу породоруйнівного інструменту, проведення досліджень усіх факторів, що впливають на роботоздатність та довговічність; та запропоновано варіанти вибору матеріалів та прокату для виготовлення шарошок доліт. Здійснено загальний аналіз руйнувань шарошок відпрацьованих тришарошкових бурових доліт, а також металографічні дослідження плавки сталі шарошок. Досліджувалися матеріали, з яких виготовляються долота, на вміст хімічних елементів та визначення фізико-механічних властивостей цих сталей. Встановлено, що причинами раптових відмов доліт через крихке руйнування шарошок є невідповідність плавки сталі вимогам щодо показників міцності, пластичності та технологічних – прогартовуванню. Виявлено, що середнє значення процентного вмісту хімічних елементів у тілі досліджуваної шарошки не виходить за границі допустимого відхилення. Аналізом фізико-механічних та технологічних показників досліджуваної плавки сталі встановлено підвищені значення міцності та прогартовування, понижені показники пластичності, ударної в’язкості. Аналізом хімічного складу плавки сталі не виявлено значного розсіювання процентного вмісту хімічних елементів. Ліквації та подібних ефектів не виявлено. Встановлено, що такі технічні умови допускають занадто широке розсіювання та факультативні значення неметалевих включень, а також не регламентують обмеження щодо наявності шкідливих домішок, які різко підвищують прогартовування, твердість та інші показники, що погіршують експлуатаційні показники шарошок. Запропоновано відмовитися від використання наявного прокату, а також розробити та впровадити більш обґрунтований нормативний документ, за яким має постачатися прокат зі сталі для виготовлення деталей тришарошкових бурових доліт.

Посилання

Ishchuk A. G. Sravnitelnoe issledovanie metallurgicheskogo kachestva stalej burovyh sharoshechnyh dolot otechestvennogo i zarubezhnogo proizvodstva: dis. … kand. tehn. nauk: 05.02.01. Samara, 2005. 241 p.

Pugacheva T. M. Analiz prichin avarijnogo razrusheniya sharoshechnyh burovyh dolot. Vestnik Samarskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta. Seriya: Tehnicheskie nauki. 2006. No 40. P. 194-197.

Pugacheva T. M., Klimenko A. V. Analiz mehanicheskih svojstv stali 14HN3MA raznyh proizvoditelej. Vysokie tehnologii v mashinostroenii: materialy Vserossijskoj nauchno-tehnicheskoj internet-konferencii s mezhdunarodnym uchastiem (Samara, 17-20 noyabrya 2010 g.) / Fed. agentstvo po obrazovaniyu Gos-e uch-e vys-go prof. ob-ya Samarskij gos. tehn un-t. [Elektronnyj resurs]. Samara: SamGTU, 2010. Rezhim dostupa k materialam: http://www.konferencia-isap.narod.ru/index.html

Yakim R. S., Petrina Yu. D. Teoriya i praktika zabezpechennya yakosti ta ekspluatacijnih pokaznikiv cementovanih detalej sharoshkovih burovih dolit : monografiya. Ivano-Frankivsk : Vidavnictvo IFNTUNG, 2011. 189 p.

Elevated temperature toughness and fatigue testing of steels for geothermal Applications: Final Report: BNL Contract № 492267-S, Number of registration: October, 1981, TR 81-97 / R. A. Cutler, E. C. Goodman, R. R. Hendricks (Terra Tek, Inc.), W. C. Leslie (University of Michigan) – [Submitted to: Brookhaven National Laboratory, Attn: Dr. Daniel Van Rooyen]. – New York: Terratek, 1981. 140 p. (University research park, Salt lake City, Utah).

Zhidovcev N. A., Kershenbaum V. Ya., Ginzburg E. S. i dr. Dolgovechnost sharoshechnyh dolot. M. : Nedra, 1992. 272 p.

Petrina Yu. D. Rozrobka naukovo-prikladnih osnov pidvishennya dovgovichnosti burovih dolit shlyahom racionalnogo vikoristannya materialiv : dis. ... dokt. tehn. nauk: 05.15.07. Ivano-Frankivsk, 1996. 356 p.

IADC dull grading system for roller bits / [Hughes Christensen Company]. USA. 1996. 16 r.

Yakym R.S., Petryna Yu.D., Pasynovych T.B., Kolodij A.Yu. Pidvyshchennya trishchynostijkosti sharoshok trysharoshkovyh burovyh dolit. Mashinoznavstvo. 2010. No 1-2. P. 26 30.

Yakym R.S., Petryna D.Yu. Increase of durability of tree-cone rock bit cutters. Journal of Hydrocarbon Power Engineering. 2017. vol. 4. No 2. P. 49-53.

Yakym R. S., Petryna Yu. D., Yakym I. S. Zabezpechennya yakisnyh konstruktorskyh pokaznykiv cementovanyh sharoshok trysharoshkovyh burovyh dolit vdoskonalennyam tehnologiyi yih vygotovlennya. Rozvidka ta rozrobka naftovyh i gazovyh rodovyshch. 2014. No 1 (50). P. 33 – 43.

Опубліковано
2019-06-26
Як цитувати
Яким, Р. С., & Петрина, Д. Ю. (2019). АНАЛІЗ ПРИЧИН РАПТОВИХ РУЙНУВАНЬ ШАРОШОК ТРИШАРОШКОВИХ БУРОВИХ ДОЛІТ ЗІ ВСТАВНИМ ПОРОДОРУЙНІВНИМ ОСНАЩЕННЯМ. “Нафтогазова енергетика” Всеукраїнський науково-технічний журнал, (1(31), 72-82. https://doi.org/10.31471/1993-9868-2019-1(31)-72-82
Розділ
МАТЕРІАЛИ, КОНСТРУКЦІЇ ТА ОБЛАДНАННЯ ОБ’ЄКТІВ НАФТОГАЗОВОГО КОМПЛЕКСУ