Вып. 1(45), 2017

DOI 10.21440/2307-2091-2017-1-67-69

УДК 622.24

Возможности физического моделирования напряженно-деформированного состояния опорных элементов шарошечного долота pdf

О. Г. Блинков, С. Г. Фролов, С. А. Майоров

Представлены результаты исследование объемно-напряженного состояния опорных элементов долота с применением поляризационно-оптического метода исследования напряжений. Для совершенствования конструкции долота необходима точная и полная информация о напряженном состоянии его основных элементов. Применена технология «замораживания» (фиксирования) напряженно-деформированного состояния модели рассматриваемой конструкции элементов шарошечных буровых долот. Поляризационно-оптический метод, примененный для определения напряжений в опоре долота, особенно эффективен при исследовании концентрации напряжений для выбора оптимальной формы, размеров и массы конструкций при их проектировании. Используя полученную информацию, можно повысить надежность основных элементов путем снижения напряжений в зонах их концентрации. Разработанная методика исследований на «замораживаемых» моделях позволяет получить общую картину наряженного состояния элементов долота при осевой нагрузке. При этом тангенциальные напряжения в конструкции незначительны, однако максимальные меридиональные напряжения, превосходящие предел текучести, возникают в первой лапе в зоне соединения с цапфой. В этой зоне возникают упруго-пластические деформации, величина которых может быть уменьшена, например, путем увеличения радиуса сопряжения соответствующих поверхностей.

Ключевые слова: трехшарошечное долото; упруго-пластические деформации; напряженно-деформированное состояние.

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Трушкин О. Б. Показатели и параметры работы долот при стендовом бурении // Нефтегазовое дело. 2006. № 1. URL: http://ogbus.ru/article/pokazatelii-parametry-raboty-dolot-pri-stendovom-burenii
2. Naganawa S. Feasibility study on roller-cone bit wear detection from axial bit vibration // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2012. Vol. 82/83. Р. 140–150.
3. Rashidi B., Hareland G., Wu Z. Performance, simulation and field application modeling of rollercone bits // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2015. Vol. 133. P. 507–517.
4. He W., Chen Y., He J., Xiong W., Tang T., Oujang H. Spherical contact mechanical analysis of roller cone drill bits journal bearing // Petroleum. 2016. Vol. 2, Issue 2. P. 208–214.
5. Симисинов Д. И., Шестаков В. С., Афанасьев А. И. Моделирование напряженно-деформированного состояния одношарошечного бурового долота с раздельной конструкцией корпуса // Изв. вузов. Горный журнал. 2015. № 7. С. 22–26.
6. Барвинок В. А, Бикбулатов И. К., Блинков О. Г. и др. Современные шарошечные долота, проблемы их совершенствования и повышения надежности. Самара: Изд-во СамНЦ РАН, 2000. 190 с.
7. Блинков О. Г., Мосеев Д. А. Современные шарошечные долота. Самара: Изд-во СамНЦ РАН, 2000. 66 с.
8. Боярских Г. А., Симисинов Д. И. Ретроспективный анализ исследований и предпосылки обеспечения надежности бурового инструмента // Изв. вузов. Горный журнал. 2009. № 7. С. 58–65.