4/6/2025, 1:19:49 PM 星期日
Experimental research on dependence of penetration rate on diamond exposure at bit face and drilling parameters
CSTR:
Author:
Affiliation:

Faculty of Engineering, China University of Geosciences

Clc Number:

P634.5

  • Article
  • | |
  • Metrics
  • |
  • Reference [45]
  • |
  • Related [3]
  • |
  • Cited by
  • | |
  • Comments
    Abstract:

    Russian drilling specialists have proposed such an idea that in normal diamond drilling the quantity of produced cuttings should be correspond to the quantity of cuttings discharged by the drilling fluid, otherwise the cuttings will fill the bottom of the hole, forming “cuttings cushion” and obstructing rock fragmentation. Therefore, in designing the drill bit and defining the drilling parameters, equality between the volume of produced cutting and that between the face of the bottom hole and drill bit matrix (i.e. the filled volume of the hole bottom) should be guaranteed. On this basis, the calculation formula for defining the penetration rate (footage per revolution) is presented. The formula shows the function of the penetration rate vs diamond exposure at drill bit face and degree of discharged cuttings. The concepts of normal and anomalous diamond exposure have been given. Laboratory and field production experiments have been performed on the diamond drill bits with normal and anomalous diamond exposure with positive results.

    Reference
    [1] 朱恒银,王强,杨展,等.深部地质钻探金刚石钻头研究与应用[M].湖北武汉:中国地质大学出社,2014.
    ZHU Hengying,WANG Qiang,YANG Zhan,et al. Research and application of diamond bit for deep geological drilling[M].Wuhan Hubei: China University of Geosciences Press,2014.
    [2] 朱恒银,王强,杨凯华,等.深部岩心钻探技术与管理[M].北京:地质出版社,2014.
    ZHU Hengyin,WANG Qiang,YANG Kaihua,et al.Deep Core drilling technology and
    management[M].Beijing:Geological Publishing House,2014.
    [3] 段隆臣,潘秉锁,方小红.金刚石工具的设计与制造[M].湖北武汉:中国地质大学出版社, 2012.
    DUAN Longchen,PAN Bingsuo,FANG Xiaohong.Design and manufacture of diamond tools[M].Wuhan,Hubei:China University of Geosciences Press,2012.
    [4] 汤凤林,А.Г.加里宁,段隆臣.岩心钻探学[M].湖北武汉:中国地质大学出版社,2009.
    TANG Fenglin,A.G.Gallining,DUAN Longchen.Core drilling[M].Wuhan,Hubei:China
    University of Geosciences Press,2009
    [5] 汤凤林,沈中华,段隆臣,等.深部各向异性硬岩钻进用新型金刚石钻头试验研究[J].探矿工程(岩土
    钻掘工程),2017,44(4):74-79.
    TANG Fenglin,SHEN Zhonghua,DUAN Longchen,et al.
    Experimental research on new type diamond bit for drilling in deep hard anisotropic rocks[J].Exploration Engineering(Rock & Soil Drilling and Tunneling),2017,44(4):74-79
    [6] 汤凤林,沈中华,段隆臣,等.关于切削型多节式刮刀钻头的分析研究钻头的分析研究[J].探矿工程
    (岩土钻掘工程),2017,44(6):88-92.
    TANG Fenglin,SHEN Zhonghua,DUAN Longchen,et al. Analytical research on cutting type
    multitierwing bit[J].Exproration Engineering(Rock& Soil Drilling and Tunneling),2017,
    44(6):88-92.
    [7] В.И.Спирин и Д.М.Левин.Новые направления создания алмазногопородоразрушающего инструмента[M]. Издательство ТулГУ, Тула,2000
    [8] В.И.Власюк,Ю.Е.Будюков,Л.К.Горшков и др.Новые технологии в создании алмазного породоразрушающего инсттрумента[M]. Издательство ЗАО ''Геоинформмарк'',Москва,2002
    [9] Кубасов В.В.Повышение эффективности бурения геологоразведочных скважин вт вердых породах
    путем модернизации матриц алмазного породоразрушающего инструмента[D]. Московский
    государственный геологоразведочный университет,2015.
    [10] Г.П.Богатырева и др.Оценка перспективности структурирования металломатричныхалмазных буровых коронок наноалмазами[с],Сборник научныхтрудов,Киев,2011:97-102.
    [11] Скоромных В.В. и др.Разработка и экспериментальные исследования особенностей работы алмазной
    коронки для бурения в твердых анизотропных породах[J]. Известия Томского политехнического
    университета,2015,326(4):30-40.
    [12] Кубасов В.В.Будюков Ю.Е.,СпиринВ.И,Повышение работоспособности алмазных коронок
    криогенной обработки[с]. Приоритетные направления развития науки и технологий:тезисы
    докладовⅤⅢнаучно-технической конференции Тула :Изд.-ство 《Инновационные
    технологии》,2013.:45-50.
    [13] Будюков Ю.Е.,КубасовВ.В.СпиринВ.И,Характер износа алмазной коронки[с]. Приоритетные направления развития науки и технологий:тезисы докладов ⅩⅦ научно-технической конференции Тула :Изд.-ство 《Инновационные технологии》,2015.:89-92.
    [14] Кубасов В.В.Исследование износа алмазнцх коронок [J]. Горный информвционно-аналитический
    бюллетень(научно-аналитический журнал),2015,4:6-11.
    [15] Третьяк А.А.Теоретическое обоснование,разработка констрктиных парпметров и техгологиибурения скважин коронками ,армированными алмазно-твердосплавными пластинами[D].ЮРГТУ, Новчеркасск,2017.
    [16] Третьяк А.А.Разработка современных конструкций коронок,армированных алмазно-твердосплавными пластинами и технология их использования[D].ЮРГТУ, Новчеркасск,2012
    [17] Третьяк А.А.и др.Буровые коронки армированные алмазно-твердосплавными пластинами[M].
    Новчеркасск:Издательство《Политехник》,2015.
    [18] Третьяк А.А.и др.Конструкция буровых коронок армированныеалмазно-твердосплавными пластинами с учетом схемы разрушения забоя скважины[J].Строительство нефтяных и газовыхскважин на море и суше,2015,(6):9-12.
    [19] КубасовВ.В.и др.Новые технологии повышения работоспособности алмазного породщразрушающего инструмента[J].《Экономика ⅩⅩⅠвека.инновации,инвестиции, образование》2013,(5):50-53.
    [20] ТретьякА.А.Техногогия бурения скважин коронками ,армированными алмазно-твердосплавными пластинами[M].Издательство《Политехник》, Новчеркасск,2016.
    [21] В.В.Скоромных,М.С.Попова.Разработка алмазного инструмента с применением данных компьютерного моделирования и результатов системных исследований[J].Инженер-нефтяник,2018,(3):18-23.
    [22] Каракозов А.А.,Попова М.С.,Парфенок С.Н.и др.Исследование и разработка конструкции однослойной буровой коронки с синтетическими монокристаллами алмаза [С].Породоразрушающий и металлообратавающий инструмент –техника и технология его изготовления и применения-Киев,,2014:73-79.
    [23] Нескоромных В.В.,Попова М.С.Основа системного подхода к проектированию бурового инструмента [J].Строительство нефтяных и газовыхскважин на море и суше,2018,(8):26-31.
    Cited by
Get Citation
Share
Article Metrics
  • Abstract:
  • PDF:
  • HTML:
  • Cited by:
History
  • Received:August 14,2019
  • Revised:August 14,2019
  • Adopted:November 28,2019
  • Online: December 31,2019
Article QR Code