Регистрация / Вход
Прислать материал

14.579.21.0094

Аннотация скачать
Постер скачать
Общие сведения
Номер
14.579.21.0094
Тематическое направление
Индустрия наносистем
Исполнитель проекта
Открытое акционерное общество "ВНИИИНСТРУМЕНТ"
Название доклада
Разработка методов и оборудования для аттестации и сертификации породоразрушающего инструмента.
Докладчик
Боровский Георгий Владиславович
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
Целью исследования является разработка методов и оборудования для аттестации и сертификации режущих элементов породоразрушающего инструмента (долота), изготовленного на основе современных композиционных и наноструктурированных материалов.
Актуальность и новизна исследования
Актуальность проекта обусловлена тем, что разработка и внедрение перспективных типов алмазного породоразрушающего инструмента невозможны без создания современных высокоинтеллектуальных методов и инструментария для оценки его эксплуатационных характеристик.
Научная новизна заключается в комплексной оценке параметров процесса резания высокотвердых горных пород режущими элементами на основе алмазно-твердосплавных пластин (АТП) с цифровой обработкой информации, включая измерение микрогеометрии режущей кромки.
Описание исследования

В работе проведены исследования по усовершенствованию методов аттестации и сертификации породоразрушающего инструмента, включающие анализ параметров (эксплуатационных характеристик), специального технологического оснащения, а также средств измерения режущих элементов долот при проведении аттестации.

В результате проведенного анализа параметров процесса бурения выбраны основные параметры стенда, разработаны и изготовлены средства измерения и анализа результатов испытаний алмазно-твердосплавных пластин (АТП), включая контроль величины износа АТП, а также разработаны программы и методики исследовательских испытаний для оценки температуры на рабочей поверхности макетов режущих элементов долот, крутящего момента и износа рабочей поверхности АТП (максимального радиального износа), а также определения основных физико-механических параметров макетов режущих элементов долот (твердости, теплопроводности режущего слоя, коэффициента трещиностойкости, износостойкости).

Экспериментальный стенд оснащен автоматизированной системой комплексной оценки параметров процесса резания высокотвердых горных пород режущими элементами на основе АТП с цифровой обработкой информации, которая состоит из блоков обработки измерительной информации, объединенных в информационные потоки для оценки температуры в зоне резания и крутящего момента.

На базе универсального программного обеспечения типа STADA разработано специальное программное обеспечение для автоматизированного стенда, которое предназначено для удаленной настройки параметров цифровых преобразователей, управления процессом измерения, обработки, анализа и хранения измерительной информации, визуального и графического отображения результатов испытаний АТП.

Таким образом, в результате проведенных НИОКР создан образец устройства, позволяющего собирать и обрабатывать измерительные данные о параметрах процесса бурения вращающимся инструментом, оснащенным АТП, в условиях, наиболее приближенных к условиям реальной эксплуатации алмазных буровых долот.

Результаты исследования

Разработан и изготовлен экспериментальный стенд для проведения исследовательских испытаний и отработки методов аттестации и сертификации режущих элементов долот.

Разработаны методы анализа основных эксплуатационных характеристик алмазно-твердосплавных пластин, включая зависимости температуры, крутящего момента и микрогеометрии режущей кромки от продолжительности процесса.

Разрабатываемые методы и оборудование соответствуют современному мировому уровню.

Практическая значимость исследования
Разработанные в результате ПНИ методы и экспериментальный стенд для лабораторных испытаний, аттестации и сертификации режущих элементов долот позволят разработать ТУ и организовать систему оценки качества инструмента, без которой организация импортозамещающего производства инструмента мирового уровня невозможна.
В результате ПНИЭР будет разработана технология изготовления высокоэффективных долот горизонтального и наклонного бурения для нефтегазовой отрасли, включающих режущие элементы основных используемых типоразмеров (9 – 20 мм) и несущих подложек с высокой ударной вязкостью с использованием отечественного оборудования и материалов.
Перспективы практического использования результатов проекта и ожидаемый народнохозяйственный эффект внедрения результатов исследовательской работы – в соответствии с ПНИЭР.
На базе полученных результатов ПНИ В 2015-2017 г.г. будет проведена технологическая подготовка производства и постановка на серийное производство перспективного породоразрушающего инструмента с выходом на проектную мощность в 2021 г. с объемом до 10 млрд. руб. в год с долей импортозамещения более 80%.