ВСТАНОВЛЕННЯ БАЗОВИХ ПРИНЦИПІВ ФУНКЦІОНУВАННЯ ОКРЕМИХ ВУЗЛІВ ПРИСТРОЇВ ГІДРО(ПНЕВМО)МЕХАНІЧНОГО БУРІННЯ
A detailed consideration of existing and analytical and laboratory substantiation of innovative design solutions in individual units of the modernized hydro(pneumatic)mechanical devices was carried out. Determination of rational regime and technological programs for the operation of devices in speci...
Gespeichert in:
| Datum: | 2022 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля Национальной академии наук Украины
2022
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/253 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Tooling materials science |
Institution
Tooling materials science| id |
oai:ojs2.altis-ism.org.ua:article-253 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Tooling materials science |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2022-08-02T12:12:27Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
гідро(пневмо)механічне буріння гірська порода вибій свердловина очисний агент породоруйнівні кулі механічна швидкість поглиблення поверхнево-активна речовина |
| spellingShingle |
гідро(пневмо)механічне буріння гірська порода вибій свердловина очисний агент породоруйнівні кулі механічна швидкість поглиблення поверхнево-активна речовина Ігнатов, А. О. ВСТАНОВЛЕННЯ БАЗОВИХ ПРИНЦИПІВ ФУНКЦІОНУВАННЯ ОКРЕМИХ ВУЗЛІВ ПРИСТРОЇВ ГІДРО(ПНЕВМО)МЕХАНІЧНОГО БУРІННЯ |
| topic_facet |
hydro(pneumatic)mechanical drilling rock bottomhole well cleaning agent rock destruction balls mechanical speed of the deepening surfactant гидро(пневмо)механическое бурение горная порода забой скважина очистной агент породоразрушающие шары механическая скорость углубки поверхностно-активное вещество гідро(пневмо)механічне буріння гірська порода вибій свердловина очисний агент породоруйнівні кулі механічна швидкість поглиблення поверхнево-активна речовина |
| format |
Article |
| author |
Ігнатов, А. О. |
| author_facet |
Ігнатов, А. О. |
| author_sort |
Ігнатов, А. О. |
| title |
ВСТАНОВЛЕННЯ БАЗОВИХ ПРИНЦИПІВ ФУНКЦІОНУВАННЯ ОКРЕМИХ ВУЗЛІВ ПРИСТРОЇВ ГІДРО(ПНЕВМО)МЕХАНІЧНОГО БУРІННЯ |
| title_short |
ВСТАНОВЛЕННЯ БАЗОВИХ ПРИНЦИПІВ ФУНКЦІОНУВАННЯ ОКРЕМИХ ВУЗЛІВ ПРИСТРОЇВ ГІДРО(ПНЕВМО)МЕХАНІЧНОГО БУРІННЯ |
| title_full |
ВСТАНОВЛЕННЯ БАЗОВИХ ПРИНЦИПІВ ФУНКЦІОНУВАННЯ ОКРЕМИХ ВУЗЛІВ ПРИСТРОЇВ ГІДРО(ПНЕВМО)МЕХАНІЧНОГО БУРІННЯ |
| title_fullStr |
ВСТАНОВЛЕННЯ БАЗОВИХ ПРИНЦИПІВ ФУНКЦІОНУВАННЯ ОКРЕМИХ ВУЗЛІВ ПРИСТРОЇВ ГІДРО(ПНЕВМО)МЕХАНІЧНОГО БУРІННЯ |
| title_full_unstemmed |
ВСТАНОВЛЕННЯ БАЗОВИХ ПРИНЦИПІВ ФУНКЦІОНУВАННЯ ОКРЕМИХ ВУЗЛІВ ПРИСТРОЇВ ГІДРО(ПНЕВМО)МЕХАНІЧНОГО БУРІННЯ |
| title_sort |
встановлення базових принципів функціонування окремих вузлів пристроїв гідро(пневмо)механічного буріння |
| title_alt |
ESTABLISHMENT OF THE BASIC PRINCIPLES OF FUNCTIONING OF INDIVIDUAL UNITS OF DEVICES FOR HYDRO(PNEUMATIC)MECHANICAL DRILLING УСТАНОВКА БАЗОВЫХ ПРИНЦИПОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ УЗЛОВ УСТРОЙСТВ ГИДРО(ПНЕВМО)МЕХАНИЧЕСКОГО БУРЕНИЯ |
| description |
A detailed consideration of existing and analytical and laboratory substantiation of innovative design solutions in individual units of the modernized hydro(pneumatic)mechanical devices was carried out. Determination of rational regime and technological programs for the operation of devices in specific geological and technical conditions for the construction of wells for various purposes was done on the basis of the indicated solutions. Experimental and theoretical studies of the elementary act of rocks destruction of significant hardness (taking into account the multifactorial action of the accompanying technical and technological factors) was carried out using modern methods of analytical analysis and research, in particular methods of mathematical and physical modeling, modeling techniques and processing of research results in SolidWorks, STATGRAPHICS, MATSAD environment, instrumentation and materials. The course of borehole rock-cutting processes was simulated on a special laboratory bench equipped with a control and measuring unit (flow meter, pressure gauge, tachometer, coordinator). The basic directions of improving the principles and schemes for the implementation of downhole technologies are formulated on the example of hydro(pneumatic)mechanical drilling. The main design characteristics of the modernized innovative pneumomechanical device for drilling wells for various purposes are considered. The indicated device combines the most productive and effective methods of influencing the rock mass. A number of defining technical, technological and operating factors, typical for the implementation of downhole hydro(pneumatic)mechanical methods, have been identified and investigated. The factors noted, in particular, include: the physical state of the well bottom, the type and parameters of the circulating cleaning agent, the rotational speed of the mechanical rock-cutting body and the axial load on the latter. It has been convincingly proven that the developed design diagrams of devices for hydro(pneumatic)mechanical drilling, with optimal performance and operational and technological development, can be recommended for use in the appropriate geological and technical conditions, where the implementation of other methods is irrational or limited. The technical and technological principles of the formation of the central and peripheral parts of the bottomhole are subordinate factors determined by the very design of the devices, the regime support of the latter, as well as the need to strictly adhere to certain parameters for the circulating environment. This, in combination, will allow obtaining a rational process of well profile formation. The main results of laboratory and analytical studies are the starting point for rational and reasonable design of the operating parameters of the well deepening process through the use of hydro(pneumatic)mechanical devices. The data on the study of the basic downhole working processes of hydro(pneumatic)mechanical technologies are the starting points for the development of optimal design and technological parameters of the modernized pellet impact drilling devices. |
| publisher |
Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля Национальной академии наук Украины |
| publishDate |
2022 |
| url |
http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/253 |
| work_keys_str_mv |
AT ígnatovao establishmentofthebasicprinciplesoffunctioningofindividualunitsofdevicesforhydropneumaticmechanicaldrilling AT ígnatovao ustanovkabazovyhprincipovfunkcionirovaniâotdelʹnyhuzlovustrojstvgidropnevmomehaničeskogobureniâ AT ígnatovao vstanovlennâbazovihprincipívfunkcíonuvannâokremihvuzlívpristroívgídropnevmomehaníčnogoburínnâ |
| first_indexed |
2025-09-24T17:41:59Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:41:59Z |
| _version_ |
1850410044778086400 |
| spelling |
oai:ojs2.altis-ism.org.ua:article-2532022-08-02T12:12:27Z ESTABLISHMENT OF THE BASIC PRINCIPLES OF FUNCTIONING OF INDIVIDUAL UNITS OF DEVICES FOR HYDRO(PNEUMATIC)MECHANICAL DRILLING УСТАНОВКА БАЗОВЫХ ПРИНЦИПОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ УЗЛОВ УСТРОЙСТВ ГИДРО(ПНЕВМО)МЕХАНИЧЕСКОГО БУРЕНИЯ ВСТАНОВЛЕННЯ БАЗОВИХ ПРИНЦИПІВ ФУНКЦІОНУВАННЯ ОКРЕМИХ ВУЗЛІВ ПРИСТРОЇВ ГІДРО(ПНЕВМО)МЕХАНІЧНОГО БУРІННЯ Ігнатов, А. О. hydro(pneumatic)mechanical drilling, rock, bottomhole, well, cleaning agent, rock destruction balls, mechanical speed of the deepening, surfactant гидро(пневмо)механическое бурение, горная порода, забой, скважина, очистной агент, породоразрушающие шары, механическая скорость углубки, поверхностно-активное вещество гідро(пневмо)механічне буріння, гірська порода, вибій, свердловина, очисний агент, породоруйнівні кулі, механічна швидкість поглиблення, поверхнево-активна речовина A detailed consideration of existing and analytical and laboratory substantiation of innovative design solutions in individual units of the modernized hydro(pneumatic)mechanical devices was carried out. Determination of rational regime and technological programs for the operation of devices in specific geological and technical conditions for the construction of wells for various purposes was done on the basis of the indicated solutions. Experimental and theoretical studies of the elementary act of rocks destruction of significant hardness (taking into account the multifactorial action of the accompanying technical and technological factors) was carried out using modern methods of analytical analysis and research, in particular methods of mathematical and physical modeling, modeling techniques and processing of research results in SolidWorks, STATGRAPHICS, MATSAD environment, instrumentation and materials. The course of borehole rock-cutting processes was simulated on a special laboratory bench equipped with a control and measuring unit (flow meter, pressure gauge, tachometer, coordinator). The basic directions of improving the principles and schemes for the implementation of downhole technologies are formulated on the example of hydro(pneumatic)mechanical drilling. The main design characteristics of the modernized innovative pneumomechanical device for drilling wells for various purposes are considered. The indicated device combines the most productive and effective methods of influencing the rock mass. A number of defining technical, technological and operating factors, typical for the implementation of downhole hydro(pneumatic)mechanical methods, have been identified and investigated. The factors noted, in particular, include: the physical state of the well bottom, the type and parameters of the circulating cleaning agent, the rotational speed of the mechanical rock-cutting body and the axial load on the latter. It has been convincingly proven that the developed design diagrams of devices for hydro(pneumatic)mechanical drilling, with optimal performance and operational and technological development, can be recommended for use in the appropriate geological and technical conditions, where the implementation of other methods is irrational or limited. The technical and technological principles of the formation of the central and peripheral parts of the bottomhole are subordinate factors determined by the very design of the devices, the regime support of the latter, as well as the need to strictly adhere to certain parameters for the circulating environment. This, in combination, will allow obtaining a rational process of well profile formation. The main results of laboratory and analytical studies are the starting point for rational and reasonable design of the operating parameters of the well deepening process through the use of hydro(pneumatic)mechanical devices. The data on the study of the basic downhole working processes of hydro(pneumatic)mechanical technologies are the starting points for the development of optimal design and technological parameters of the modernized pellet impact drilling devices. Був проведений детальний розгляд існуючих та аналітико-лабораторне обґрунтування інноваційних конструктивних рішень в окремих вузлах модернізованих гідро(пневмо)механічних пристроїв і визначення на їх основі раціональних режимно-технологічних програм роботи останніх у конкретних геолого-технічних умовах споруджування свердловин різного призначення. Експериментальні й теоретичні дослідження елементарного акту руйнування гірських порід значної твердості (з урахуванням багатофакторності дії супутніх техніко-технологічних чинників) виконані із застосуванням сучасних методів аналітичного аналізу й досліджень, зокрема шляхом використання методів математичного й фізичного моделювання, методик моделювання та обробки результатів досліджень у середовищі SolidWorks, STATGRAPHICS, МАТНСАD, контрольно[1]вимірювальних приладів і матеріалів. Процес розв’язання задач оптимального планування експерименту поділявся на такі етапи: складання моделі; підготовка необхідних вихідних даних; розрахунок моделі; отримання результатів. Протікання свердловинних породоруйнівних процесів моделювалось на спеціальному лабораторному стенді, який обладнано контрольно-вимірювальним блоком (витратомір, манометр, тахометр, координатник). Сформульовано базові напрямки вдосконалення принципів та схем реалізації свердловинних технологій на прикладі гідро(пневмо)механічного буріння. Розглянуто засадничі конструктивні характеристики модернізованого інноваційного пневмомеханічного пристрою для буріння свердловин різного призначення, який комбінує в собі найбільш продуктивні й ефективні методи дії на порідний масив. Визначено та досліджено низку впливових техніко-технологічних й режимних факторів, характерних для реалізації свердловинних гідро(пневмо)механічних методик, до яких, зокрема, відносяться: фізичний стан вибою свердловини, тип і параметри циркулюючого очисного агенту, частота обертання механічного породоруйнівного органу, осьове навантаження на останній тощо. Переконливо доведено, що розроблені конструктивні схеми пристроїв гідро(пневмо)механічного буріння, за оптимального виконання та режимно-технологічного відпрацювання, можуть бути рекомендовані до застосування у відповідних геолого-технічних умовах, де реалізація інших методів нераціональна або обмежена. Техніко-технологічні принципи формування центральної й периферійної частин вибою є підлеглими чинниками, визначуваними самим виконанням пристроїв, режимним супроводженням останніх, а також необхідністю суворого дотримання певних параметрів для циркуляційного середовища, що в комплексі дозволить отримання раціонального процесу профілеутворення свердловини. Основні результати лабораторних й аналітичних досліджень виступають відправним пунктом для раціонального й обґрунтованого проектування режимних параметрів процесу поглиблення свердловини за рахунок використання гідро(пневмо)механічних пристроїв. Дані стосовно вивчення базових вибійних робочих процесів гідро(пневмо)механічних технологій є вихідними положеннями для розробки оптимальних конструктивних і технологічних параметрів модернізованих кулеструминних пристроїв. Проведено детальное рассмотрение существующих и аналитико-лабораторное обоснование инновационных конструктивных решений в отдельных узлах модернизированных гидро(пневмо)механических устройств, а также определение на их основе рациональных режимно[1]технологических программ работы последних в конкретных геолого-технических условиях сооружения скважин различного назначения. Экспериментальные и теоретические исследования элементарного акта разрушения горных пород значительной твердости (с учетом многофакторности действия сопутствующих технико[1]технологических факторов) выполнены с применением современных методов аналитического анализа и исследований, в частности путем использования методов математического и физического моделирования, методик моделирования и обработки результатов исследований в среде SolidWorks, STATGRAPHICS, МАТНСАD, контрольно-измерительных приборов и материалов. Ход скважинных породоразрушающих процессов моделировался на специальном лабораторном стенде, оборудованном контрольно-измерительным блоком (расходомер, манометр, тахометр, координатник). Сформулированы базовые направления совершенствования принципов и схем реализации скважинных технологий на примере гидро(пневмо)механического бурения. Рассмотрены основные конструктивные характеристики модернизированного инновационного пневмомеханического устройства для бурения скважин различного назначения. Обозначенное устройство комбинирует в себе наиболее производительные и эффективные методы воздействия на породный массив. Обозначен и исследован ряд определяющих технико-технологических и режимных факторов, характерных для реализации скважинных гидро(пневмо)механических методов. К отмеченным факторам, в частности, относятся: физическое состояние забоя скважины, тип и параметры циркулирующего очистного агента, частота вращения механического породоразрушающего органа, осевая нагрузка на последний. Убедительно доказано, что разработанные конструктивные схемы устройств гидро(пневмо)механического бурения, при оптимальном выполнении и режимно[1]технологической отработке, могут быть рекомендованы к применению в соответствующих геолого[1]технических условиях, где реализация других методов нерациональна или ограничена. Технико-технологические принципы формирования центральной и периферийной частей забоя являются подчиненными факторами, определяемыми самим исполнением устройств, режимным сопровождением последних, а также необходимостью строгого соблюдения определенных параметров для циркуляционной среды. Указанное, в комплексе, позволит получение рационального процесса профилеобразования скважины. Основные результаты лабораторных и аналитических исследований выступают отправным пунктом для рационального и обоснованного проектирования режимных параметров процесса углубки скважины за счет использования гидро(пневмо)механических устройств. Данные по изучению базовых забойных рабочих процессов гидро(пневмо)механических технологий являются исходными положениями для разработки оптимальных конструктивных и технологических параметров модернизированных шароструйных устройств. Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля Национальной академии наук Украины 2022-02-11 Article Article application/pdf http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/253 Інструментальне матеріалознавство; Том 24 № 1 (2021): Інструментальне матеріалознавство; 76-87 Инструментальное материаловедение; Том 24 № 1 (2021): Инструментальное материаловедение; 76-87 Tooling materials science; Vol 24 No 1 (2021): Instrumental Materials Science; 76-87 2708-7328 2708-731X uk http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/253/178 Авторське право (c) 2021 Інструментальне матеріалознавство |