Le mode de fonctionnement d'un trépan à cône à rouleau unique sur une strate rocheuse

Mèche conique à rouleau unique est le trépan le plus largement utilisé dans l’ingénierie du forage pétrolier.Il présente les caractéristiques d’une large couche inférieure et d’un ROP élevé.Alors, comment fonctionne la mèche conique à rouleau unique ?Quel est son principe brise-pierre ?Ensuite, nous nous concentrerons sur les problèmes ci-dessus pour introduire le foret à cône à rouleau unique.

Voici la liste du contenu :

• Le mode de fonctionnement du foret à cône à rouleau unique.

• Effet d'écrasement par impact de le peu de cône de rouleau simple.

• Action de cisaillement de le peu de cône de rouleau simple.

Le mode de travail de le peu de cône de rouleau simple

Quand le peu de cône de rouleau simple fonctionne au fond du puits, le foret tourne autour de l'axe du foret dans son ensemble.Le WOB d'un trépan à simple rouleau agit sur la roche à travers les dents pour la briser (écrasement).Lors du processus de laminage, le changement de position du centre de la dent du trépan à rouleau unique provoque la vibration longitudinale du trépan.Cette vibration longitudinale comprime et étire le train de tiges.Le train de tiges inférieur convertit cette énergie de déformation élastique périodique en force d'impact, qui génère une force d'impact sur la formation à travers les dents et brise la roche.Cette action de concassage par impact est le principal moyen de concassage de roche par un seul trépan à rouleau conique.

Effet d'écrasement par impact de le peu de cône de rouleau simple

Comme les forets à cône à rouleau unique sont une combinaison de rupture de charge dynamique et statique, ils sont plus efficaces et sont désormais largement utilisés pour le forage dans des formations de roche dure.Cela fonctionne sur le principe suivant :

Les dents d'un peu de cône de rouleau simple avoir une certaine vitesse lors du roulement et faire en sorte que les dents heurtent la roche sous l'action d'une charge dynamique, ce qui provoque un écrasement de volume de la roche et la formation d'une fosse de concassage.Cette action dépasse l'action hydrostatique, c'est-à-dire que la charge axiale agissant sur la roche par le trépan à rouleau unique se compose de deux parties : la charge hydrostatique et la charge d'impact, tandis que l'action d'écrasement par impact est la principale manière par laquelle le trépan à roue dentée écrase la roche.

L'action d'impact est liée à la vitesse d'impact, c'est-à-dire que plus la vitesse d'impact est élevée, plus l'action d'impact est importante.Les conclusions suivantes peuvent être tirées de l’ingénierie du concassage de roches.

(1) La force d’impact d’une fraise conique à rouleau unique est inversement proportionnelle à T0.Pour les roches fragiles, T0 est très faible et donc une force d’impact importante peut être obtenue ;pour les roches en plastique, T0 est grand et seule une faible force d’impact peut être obtenue.Par conséquent, l’effet d’impact sur le concassage des roches plastiques n’est pas significatif.

(2) La taille de la force d'impact d'un trépan à cône à rouleau unique est uniquement liée à la section transversale de la masse-tige inférieure, mais pas à la longueur de la masse-tige sous pression, donc pour augmenter la force d'impact, une grande Un collier de forage de taille appropriée doit être utilisé.

(3) La force d'impact d'un trépan conique à rouleau unique est proportionnelle au rayon de la roue dentée du trépan et inversement proportionnelle au carré du nombre de dents externes.Par conséquent, augmenter le diamètre de la roue dentée et réduire le nombre de dents peut augmenter la puissance d’impact.

De plus, pour les roches dures, afin d'augmenter l'effet de rupture par impact, la roue dentée des trépans à cône unique est souvent réalisée en un seul cône, sans glissement.

Action de cisaillement de le peu de cône de rouleau simple

L'effet de cisaillement est principalement triple : le premier est l'effet de cisaillement des dents lorsqu'elles rongent la roche ;le deuxième est l'effet de cisaillement du trépan conique à rouleau unique lorsqu'il tourne ;et le troisième est dû au glissement de la roue dentée du trépan conique à rouleau unique lors de sa rotation, plus la quantité de glissement est grande, plus l'effet de cisaillement est important.

Il existe trois manières d'augmenter le degré de glissement de la roue dentée d'un foret à cône à rouleau unique: c'est-à-dire en utilisant un arbre de changement de vitesse et une roue à dents à cône composé.

Dépassement : le haut conique de la roue d'un trépan à cône à rouleau unique dépasse la ligne centrale du trépan.

Décalage d'axe : l'axe de la roue dentée d'une fraise à cône à rouleau unique est décalé d'une certaine distance dans le sens horizontal.

Cône composé : la roue dentée d'un trépan à cône à rouleau unique se compose de deux ou plusieurs cônes de cônes différents.La distance entre les sommets des cônes est appelée distance au sommet des cônes.Plus la distance au sommet du cône est grande, plus le glissement de la roue dentée est important.

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