Оптимизация профиля промывочных насадок породорозрушающих инструментов

Оптимизация профиля промывочных насадок породорозрушающих инструментов

The problem of profile optimization of the nozzles of washing system of rotation drilling rockdestruction tools has been set up and solved. The principle of maximum of pontryajm optimization method has been applied for optimization procedures. According to the investigation results optimum form o...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения
Дата:2010
Автор: Ширали, И.Я.
Формат: Стаття
Мова:Russian
Опубліковано: Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України 2010
Теми:
Породоразрушающий инструмент из сверхтвердых материалов и технология его применения
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/23387
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Оптимизация профиля промывочных насадок породорозрушающих инструментов / И Я. Ширали // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2010. — Вип. 13. — С. 57-59. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-23387
record_format dspace
spelling Ширали, И.Я.
2011-07-04T13:22:51Z
2011-07-04T13:22:51Z
2010
Оптимизация профиля промывочных насадок породорозрушающих инструментов / И Я. Ширали // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2010. — Вип. 13. — С. 57-59. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.
XXXX-0065
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/23387
622.243
The problem of profile optimization of the nozzles of washing system of rotation drilling rockdestruction tools has been set up and solved. The principle of maximum of pontryajm optimization method has been applied for optimization procedures. According to the investigation results optimum form of inner surface of washing nozzles of bits providing their maximum trydromonetoring efficiency and wear stability has been determined.
ru
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения
Породоразрушающий инструмент из сверхтвердых материалов и технология его применения
Оптимизация профиля промывочных насадок породорозрушающих инструментов
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Оптимизация профиля промывочных насадок породорозрушающих инструментов
spellingShingle Оптимизация профиля промывочных насадок породорозрушающих инструментов
Ширали, И.Я.
Породоразрушающий инструмент из сверхтвердых материалов и технология его применения
title_short Оптимизация профиля промывочных насадок породорозрушающих инструментов
title_full Оптимизация профиля промывочных насадок породорозрушающих инструментов
title_fullStr Оптимизация профиля промывочных насадок породорозрушающих инструментов
title_full_unstemmed Оптимизация профиля промывочных насадок породорозрушающих инструментов
title_sort оптимизация профиля промывочных насадок породорозрушающих инструментов
author Ширали, И.Я.
author_facet Ширали, И.Я.
topic Породоразрушающий инструмент из сверхтвердых материалов и технология его применения
topic_facet Породоразрушающий инструмент из сверхтвердых материалов и технология его применения
publishDate 2010
language Russian
container_title Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения
publisher Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
format Article
description The problem of profile optimization of the nozzles of washing system of rotation drilling rockdestruction tools has been set up and solved. The principle of maximum of pontryajm optimization method has been applied for optimization procedures. According to the investigation results optimum form of inner surface of washing nozzles of bits providing their maximum trydromonetoring efficiency and wear stability has been determined.
issn XXXX-0065
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/23387
citation_txt Оптимизация профиля промывочных насадок породорозрушающих инструментов / И Я. Ширали // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2010. — Вип. 13. — С. 57-59. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT širaliiâ optimizaciâprofilâpromyvočnyhnasadokporodorozrušaûŝihinstrumentov
first_indexed 2025-11-26T07:16:45Z
last_indexed 2025-11-26T07:16:45Z
_version_ 1850613915452440576
fulltext РАЗДЕЛ 1. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ ИЗ СВЕРХТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ 57 УДК 622.243 И. Я. Ширали Государственная Нефтяная компания Азербайджанской республики ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОФИЛЯ ПРОМЫВОЧНЫХ НАСАДОК ПОРОДОРОЗРУШАЮЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ The problem of profile optimization of the nozzles of washing system of rotation drilling rockdestruction tools has been set up and solved. The principle of maximum of pontryajm optimiza- tion method has been applied for optimization procedures. According to the investigation results optimum form of inner surface of washing nozzles of bits providing their maximum trydromonetor- ing efficiency and wear stability has been determined. Одним из возможных путей улучшения технико-экономических показателей провод- ки скважин (особенно при бурении на больших глубинах) является наиболее рациональное использование гидравлической мощности направленного потока жидкости при бурении. Ре- зультаты проведенных в США лабораторных и промышленных исследований различных типов насадок гидромониторных долот, показали, что в насадках имеющих вход с эллипти- ческими кромками и выход с более острыми кромками, коэффициент расхода достигает мак- симального значения (0,99), что позволяет дополнительно высвободить часть гидравличе- ской мощности и направить еѐ на повышение скорости проходки при бурении. В этой связи выбор оптимального профиля каналов насадок гидромониторных долот имеет большое зна- чение для повышения их эффективности. Определение указанных параметров по максимальной ударной силе затоплѐнного по- тока жидкости обеспечивает минимальную силу сопротивления на пути вылета струи жид- кости из насадок. Зная выходной оптимальный диаметр насадок, можно установить рацио- нальный внутренний профиль канала и оптимальный входной диаметр. Решить указанные задачи с учѐтом ограничения обычными методами трудно, поскольку при определении начального выходного диаметра насадок неизвестны силы сопротивления. Од- нако такие задачи эффективно решаются классическим методом оптимального управления. Таким образом, необходимо найти оптимальную функцию  TF  при Tt 0 , обеспечивающую равномерное изменение скорости по длине насадки при минимальной по- тери гидравлической мощности. Для решения этой задачи составляем уравнение движения жидкости в насадке         , 2 , 22 2 tFg Q tptFtp dt dv m    (1) где m масса жидкости, протекающей внутри насадки; v скорость потока струи в текущей точки насадки;   tF текущая площадь канала насадки; Q расход циркулирующей жидко- сти;  удельный вес промывочной жидкости;  коэффициент расхода. Согласно условию оптимальности получим следующую систему уравнений:     , 1 1 1 ftFtp mdt dx  (2)    ftFkxk dt dx  2 2 1 21 0 Составим уравнения для сопряжѐнных переменных .2,1, 011 1 1 1 1     xk dt d dx f dt d i i n i      (3) Далее составим гамильтониан Выпуск 13. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ 58     . 2 ; 2 2 1 2 2 2 1 1 tF gm Q FkxkHfH tii n i      Выпишем слагаемые, содержащие  .tF :    . 2 2 2 1 2 2 tF gm Q tFkH     (4) Преобразуя (4), получим     . 1642 2 1 222 2 1 24 2 2 2 1 2 22 2 1 2 2 kmg Q kgm Q FktF gm Q tFk t                  Подставляя   2 22 4/ kgmQtF  в (2), получим  .2; 22 1 1 1 1 2 2 2 2 1 txk dt d gm Q kdt dx               (5) Решение системы уравнений (5) при условиях         ,, 0,0 ВыхВых 00 FTtFvTtv FtFvtv   представляется в виде       Вых.0 Вых0Вых Вых0 , v shBT shBt chBTshBtchBtvtv shBtchBTFshBTFshBTchBtF shBTFF tF    (6) Применяя теорему об изменении количества движения жидкости по длине насадки, имеем       . 2g 2 Вых 22 Вых ttFj vv vtv g tQ t     (7) Очевидно, что     0ВхВых , FFtFvtv  при 0t . Решая (7.) относительно 0 F , получим   ./2 ВыхВыхВых 2 0 vFvQF   (8) Учитывая (8) в (6), имеем       , [2 2 ВыхВых 2 ВыхВыхВых 2 shBttTshBFvQshBt shBTFFvQ tF      (9)     . Вых 0 ВыхВых shBT shBt v F vF shBtcthBTchBttv  (10) Согласно уравнению (10) получаем:     . 11 Вых 0 ВыхВых shBT chBt v BF vF chBtcthBTshBt B ty  Длина насадки l определяется из условия при   .lTtTy  Тогда . BshBT Вых 0 ВыхВыхВых 0 ВыхВых 2 v chBT BF vF BshBt chBTv BF vF shBT BTch shBTl           (11) Выражение (9) представляет собой профиль продольного сечения насадки. Изменения скорости в любом сечении насадки определяются по формуле (10). Результаты расчета по РАЗДЕЛ 1. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ ИЗ СВЕРХТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ 59 формулам (9) и (10) для конкретных случа- ев  смcBмQ /70v;198;104,6F ч;/м04,0 Вых 123 Вых 3   показаны на рис 1. и 2. Рис.1. Профиль насадки: ba , при коэффициенте расхода 0,75 и 1 со- ответственно. Рис. 2. Изменения механической скорости бурения во времени для различных профилей насадок. Таким образом, установленные оптимальные профили насадок обеспечивают мини- мальные местные сопротивления и максимальный коэффициент расхода  1 . Это видно из рис. 2, где скорость в любом сечении насадки изменяется равномерно, увеличиваясь по длине, что подтверждает экспериментальные данные зарубежных исследователей. Литература 1. Математическая теория оптимальных процессов / Л.С. Понтрягин, В. Г. Болтянский, Р. В. Гамкрелидзе, Е. Ф. Мищенко.М.: Наука,1983.390 с. 2. Черепанов Г. П. Механика разрушения горных пород в процессе бурения.М.: Недра, 1987.308 с. 3. Башлыг С. М., Загибайло Г. Т. Бурение скважин.М.: Недра, 1983.447 с. 4. Крылов К. А., Стрельцова О. А. Повышение долговечности и эффективности буровых долот.М.: Недпа, 1983.206 с. Поступила 09.06.10 УДК 622.24.051 Н. А. Бондаренко, д-р техн. наук, Д. Л. Коростышевский Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины, г. Киев РЕЗУЛЬТАТЫ ОТРАБОТКИ ДОЛОТ И БУРИЛЬНЫХ ГОЛОВОК ИСМ АП НА ПЛОЩАДЯХ ХРЕСТИЩЕНСКОГО УБР Results of working off of drilling bits and the core-drilling bits of cutting type equipped di- amond laminas of various dimension type. Their high working capacity in comparison with the rus- sian and foreign analogues is affirmed. Освоение и интенсивная разработка нефтяных и газовых месторождений связаны с ис- пользованием высокоэффективного бурового инструмента. Такой инструмент должен быть износостойким для обеспечения высоких показателей проходки, применяться для бурения ши- рокого спектра пород по характеристикам твердости и абразивности, а также повышать меха- ническую скорость бурения по сравнению со стандартным применяемым инструментом. Этим требованиям отвечают буровые долота и бурильные головки режущего типа, оснащенные алмазно-твердосплавными пластинами (АТП), изготовляемые в Институте сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины (ИСМ).

Схожі ресурси