вн. тер. г. муниципальный округ Академическое, ул. Политехническая, д. 29 литера Б, г. Санкт-Петербург 195251
Polytechnicheskaya, 29, St. Petersburg 195251
пр. Стачек, 47 Л, г. Санкт-Петербург 198097
Stachek Ave., 47 L, St. Petersburg 198097
Показано, что в процессе бурения, очистка бурового раствора с помощью центробежных декантеров минимизирует присутствие абразивных частиц в системе и снижает механический износ конструктивных элементов и насосных агрегатов. Представлены результаты сравнительного анализа ресурса исходной конструкции сопел и трех предложенных модификаций, отличающихся геометрией поверхности и ориентацией относительно направления вращения барабана. Проведена комплексная оценка влияния конструктивных изменений на скорость вылета частиц и, как следствие, на интенсивность износа, с использованием аналитической модели расчёта объёма износа при ударном воздействии частиц.
Разработана дискретно-элементная модель процессов, сопровождающих работу центробежного декантера (движение бурового раствора вдоль шнека центрифуги). Рассчитано время до формирования критического износа (разрушения) поверхностей сопел. Изучено влияние геометрических и конструктивных параметров сопел центробежных декантеров на эффективность процесса очистки буровых растворов. Показано, что уменьшение высоты и диаметра сопел до 34 мм и 37 мм соответственно увеличило время износа поверхности в 1,5 раза.
Выполнена аналитическая оценка ресурса цилиндрических поверхностей сопел для различных конструктивных вариантов. Значительное увеличение срока службы достигается при изменении наклона цилиндрических поверхностей сопел против направления вращения барабана. Время износа поверхности сопел увеличивается в 12,5 раз.
It is shown that during drilling, cleaning of drilling solution using centrifugal decanters minimizes the presence of abrasive particles in the system and reduces mechanical wear of structural elements and pumping units. The results of a comparative analysis of the resource of the initial nozzle design and three proposed modifications, differing in surface geometry and orientation relative to the direction of rotation of the drum, are presented. A comprehensive assessment of the effect of design changes on the particle escape velocity and, as a result, on the wear rate was carried out using an analytical model for calculating the amount of wear during particle impact.
A discrete-element model of the processes accompanying the operation of a centrifugal decanter (movement of drilling solution along the centrifuge screw) has been developed. The time before the formation of critical wear (destruction) of the nozzle surfaces is calculated. The influence of geometric and design param-eters of centrifugal decanter nozzles on the efficiency of the drilling solution cleaning process has been studied. It is shown that reducing the height and diameter of the nozzles to 34 mm and 37 mm, respectively, increased the surface wear time by 1.5 times.
An analytical evaluation of the resource of cylindrical nozzle surfaces for various design options has been performed. A significant increase in service life is achieved by changing the inclination of the cylindrical surfaces of the nozzles against the direction of rotation of the drum. The wear time of the nozzle surface increases 12.5 times.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.