Effect of inset teeth surface shape of the rock bit cutting structure on the energy intensity of rock failure

Authors

  • О. М. Семеген ІФНТУНГ, 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська,15

Keywords:

rock bit, impact and friction wear, durability, reinforcement, hard alloy, relit.

Abstract

This paper deals with the study of the problem relating to the efficiency of the rock bit cutting structure work in
the course of rock failure, which is associated with the rolling cutter teeth design peculiarities improvement as well
as the proper placement of the hard alloy – relit both on the surface and within the volume. This paper gives the
description of the study obtained on the rock bit cutting structure durability in the form of milled investigated teeth
while modeling their wear resistance conditions that are near to the real ones. Studied here is the effect of the
working components of the rock bit cutting structure tools design peculiarities and their shape effect in the course of their wear on the rock failure, namely, on the teeth penetration depth into the rock. The degree of the initial rock
failure characteristic of the patterns investigated was determined by the constant ability of their penetration depth
into the elastic medium with the set physical and mechanical properties with the permanent axial loading by means
of a specially developed device at the set period during their wear characteristics study. The evaluation of the effect
of the hard alloy varying layout on the study patterns surfaces as to their wear value of the study patterns using the
methods of linear, weight and volumetric analysis. The study data analysis shows that the efficient hard alloy
placement on the study patterns surfaces and properly the rock bit cutting structure enables to control the study
patterns of the inset teeth durability against impact and friction wear and to keep constant the specific pressure
transferred to the bottomhole in the course of the rock failure. It has been established that the hard alloy placement
on the inset surfaces of the rock bit cutting structure effect its wear characteristics while drilling the rock of soft and
medium hardness. The data obtained in the course of this study shows the possibility of carrying out the further investigation
of the rock failure processes at the bottomhole with the view of searching for the advice as to the relit
placement on the inset rock bit cutting structure working surfaces for the purpose of determining the optimum
weight share of relit placement. It has been confirmed that one of the efficient indices which can be characteristic
both of the rick failure processes and those of possible wear and designing the rock failure tools to be the specific
loading value transferred to the bottomhole while drilling. 

Downloads

Download data is not yet available.

References

1 Барановський Е.М. Нове у вирішенні
проблем буримості гірських порід / Е.М. Барановський,
В.М. Мойсишин // Розвідка та розробка
нафтових і газових родовищ. – 2006. –
№2(19). – С. 37-42.
2 Гуськов И.Д. Статистический анализ
конкурирующих типов долот / И.Д. Гуськов,
А.В. Пальчунов, Н.Н. Титов // Строительство
нефтяных и газовых скважин на суше и на море.
– 2011. – №2. – С. 2-6.
3 Закиров Н.Н. Влияние технологических
параметров бурения скважин на механическую
скорость и проходку на долото / Закиров Н.Н. //
Бурение и нефть. – 2006. – №6. – С. 16-18.
4 Сорокин Г.М. Износ зубьев шарошек буровых
долот и методика испытания на износостойкость
/ Г.М. Сорокин // Труды МИНХ и
ГП. – 1961. – Вып. 35.
5 Сорокин Г.М. Виды износа при ударном
контактировании поверхностей / Г.М. Сорокин
// Машиноведение. – 1974. – № 3. – С. 89-94.
6 Семеген О.М. Пристрій для дослідження
параметрів ударно-абразивного зношування
елементів озброєння бурового інструменту /
О.М. Семеген, З.М. Одосій, М.М. Семеген //
Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ.
– 2012. – №2(43). – C. 152-158.
7 Султанов С.Г. Прогрессивная технология
нефтепромыслового машиностроения (бурильный
инструмент) / С.Г. Султанов. – М.: Машиностроение,
1989. – 231 с.
8 Технічні умови ТУ У 24.6-33876998-
001:2006 Карбіди литі на основі вольфраму марок
ЛКВ –«З», ЛКВ –«ТЗУ», ЛКВ –«С», ЛКВ –
«ТСУ», ЛКВ –«СЛ».
9 Бугай Ю.Н. Сохранение удельного давления
на забое в процессе бурения / Ю.Н. Бугай
// Нефтяное хозяйство. – 1982. – №7. – С. 13-17.
10 Войтенко П.І. Дослідження енергетики
руйнування гірських порід в процесі спрацювання
зубів бурових доліт з різними схемами
армування / П.І. Войтенко, В.М. Білінський,
Ю.Л. Гаврилів // Матеріали міжнар. наук.-техн.
конф. «Научное пространство на Европе –
2008», (м. Софія, 2008). – Софія, 2008. – С. 56 –58.
11 Резина. Метод определения твердости в
международных единицах (от 30 до 100 IRHD):
ГОСТ 20403 – 75. – М.: Комитет стандартизации
и метрологий СССР, 1981. – 11 с.

Published

2012-07-10

How to Cite

Семеген, О. М. (2012). Effect of inset teeth surface shape of the rock bit cutting structure on the energy intensity of rock failure. Scientific Bulletin of Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas, (1(34), 134–140. Retrieved from https://nv.nung.edu.ua/index.php/nv/article/view/256