Износ лопастных долот

При бурении рабочая кромка и боковые грани лопастей находятся

в постоянном контакте с забоем и стенкой скважины и интенсивно изнашиваются. По мере изнашивания режущей кромки увеличи­вается притупление лопасти, уменьшается удельное давление на горную породу, и, как следствие, снижается механическая скорость проходки.

По мере изнашивания боковых граней уменьшается диаметр долота, а следовательно, и скважины. При значительном умень­шении диаметра скважину но время спуска нового долота необхо­димо расширять (проработать), чтобы не допускать заклинивании долита. Это снижает показатели бурения, поэтому боковые грани долот усиленно армируются.

Решающее влияние на износ вооружения долота оказывает мощность трения. Если принять, что интенсивность нормальной нагрузки p₁ постоянна по длине лопасти, то интенсивность мощ­ности трения

где R — радиус вращения рассматриваемого сечения лопасти; ш_д — угловая скорость долота.

Удельная мощность трения связана с интенсивностью мощности зависимостью

где b — притупление лопасти.

При линейной зависимости скорости изнашивания металла ло­пасти от удельной мощности логично ожидать линейного распреде­ления износа по лопасти (рис.5, а).

В случае нелинейной зависимости скорости изнашивании ме­талла лопасти от удельной мощности трения следует ожидать не­линейного распределения износа по длине режущей кромки (рис. VIII.5, б).

Боковая грань лопасти более интенсивно изнашивается у режу­щей кромки. Вверх по грани интен­сивность изнашивания снижается, что объективно обусловлено умень­шением нормальной нагрузки на грань лопасти по мере разрушения породы на стенке скважины.

Угол лопасти, образованный ре­жущей кромкой и боковой гранью, находится в самых неблагоприятных условиях (наибольшая удельная мощность трения и наихудшие усло­вия охлаждения промывочной жид­костью),

поэтому в процессе изна­шивания он скругляется.

Дата добавления: 2014-01-07