Повышение эффективности бурения с гидротранспортом керна на основе снижения энергозатрат на забое скважины и электроприводе буровых установок. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). № 12 (специальный выпуск 53)

Description

Приведены результаты анализа сил при резании лезвием алмазной коронкой горной породы, даны аналитические выражения для определения удельной энергоёмкости разрушения горных пород, рассмотрено влияние конструктивных элементов алмазной коронки на энергоёмкость работы при бурении. Рассмотрено изменение мощности на забое скважины и углубления коронки за один оборот во времени. Установлено, что энергоёмкость при бурении наиболее полно отражает процесс разрушения породы. Разработана конструкция эффективной коронки для бурения в твёрдых и перемежающихся по твёрдости горных породах, также приведены результаты стендовых испытаний новых коронок при бурении по блокам горных пород, Даны рациональные значения режимных параметров при бурении новыми алмазными коронками. Проведён анализ исследований по моделированию характера износа алмазных коронок для бурения КГК. Была уточнена формула для определения работы трения с учётом динамической составляющей нагрузки на коронку, по которой проведён расчёт распределения работы трения вдоль радиуса алмазной коронки при бурении КГК. Используя эту методику можно рассчитать профиль коронки, прикотором износ её при бурении будет более равномерным и минимальным. Предложен метод симуляционного моделирования для более точного определения потерь активной мощности. При этом в качестве среды стимуляционного моделирования использован програмно-моделирующий комплекс MATLAB(Simulink). В результате выполнения исследований установлено, что полученная величина удельного расхода электроэнергии с помощью структурного моделирования в программе на моделирующем комплексе меньше аналогичной, полученной по методике ВИЭМС. Также разработана математическая модель электропривода буровой установки, применение которой позволило оценить влияние неисправных электропотребителей на затраты электроэнергии при проведении буровых работ.