Ученые Томского политехнического университета разработали технологию энергоэффективной безбойковой гидроимпульсной машины, которая поможет сделать механизмы бурения более дешевыми и «выносливыми». Данные исследования опубликованы в журнале «Известия ТПУ». Также о работе рассказали журналисты издания РИА Новости.
Фото: epicresearchblog.comБуровые и породоразрушающие работы ведутся в различных отраслях (добыча полезных ископаемых, прокладка подземных коммуникаций, строительство, космические программы). Тем не менее в процессе горизонтально-направленного бурения скважин часто возникают проблемы, связанные с необходимостью преодоления включений или горных пород высокой твердости. Это требует использования рационального способа их разрушения.
Как пояснил профессор отделения нефтегазового дела ТПУ Лев Саруев, ударные механизмы современных буровых установок формируют силовые импульсы нерациональной формы, которая не учитывает свойства горной породы к сопротивлению для ее разрушения. Такая форма силовых импульсов и кратковременность их воздействия на горную породу, по его мнению, снижает глубину внедрения в нее коронки и формирует волну растяжения, разрушающую буровой инструмент.
В связи с этим, по его словам, возникла необходимость в разработке принципиально нового формирователя силовых импульсов, соответствующих процессу сопротивления горной породы.
«Предложенная разработка обладает неоспоримыми преимуществами: массогабаритные характеристики, энергоэффективность, взрывобезопасность», — подчеркнул ученый.
«Новая бурильная установка основана на формировании и передаче силового импульса (на основе волновой теории удара), а также применении специального резьбового соединения бурильных труб, обеспечивающих эффективную передачу энергии удара в зону разрушения горной породы»,
— добавил доцент отделения общетехнических дисциплин Школы базовой инженерной подготовки ТПУ Евгений Пашков.
Как считают авторы разработки, технология позволит уменьшить стоимость буровых работ и увеличить межремонтные периоды (за счет отсутствия соударяющихся частей в приводе механизма). Мобильность установки обеспечивается за счет отсутствия компрессора или маслостанции.
Далее ученые планируют сфокусироваться на серии практических экспериментов, направленных на создание промышленного образца принципиально нового класса породоразрушающих машин.