Research on the rock fragmentation process and its relationship with drilling parameters in diamond drilling

TANG Fenglin; NESKOROMNYH V. V.; NING Fulong; DUAN Longchen and CHIKHOTKIN V. F.; ${author.authorNameEn}

doi:10.12143/j.ztgc.2021.10.006

2021 Vol. 48, No. 10

Article Contents

Article navigation > DRILLING ENGINEERING > 2021 > 48(10): 43-55

Next Article Previous Article

TANG Fenglin, NESKOROMNYH V. V., NING Fulong, DUAN Longchen and CHIKHOTKIN V. F., . 2021. Research on the rock fragmentation process and its relationship with drilling parameters in diamond drilling. DRILLING ENGINEERING, 48(10): 43-55. doi: 10.12143/j.ztgc.2021.10.006

Citation:

TANG Fenglin, NESKOROMNYH V. V., NING Fulong, DUAN Longchen and CHIKHOTKIN V. F., . 2021. Research on the rock fragmentation process and its relationship with drilling parameters in diamond drilling. DRILLING ENGINEERING, 48(10): 43-55. doi: 10.12143/j.ztgc.2021.10.006

Research on the rock fragmentation process and its relationship with drilling parameters in diamond drilling

1. Shanghai Institute of Building Sciences Limited Company, Shanghai 200032, China;
2. Faculty of Engineering, China University of Geosciences, Wuhan Hubei 430074, China;
3. Siberian Federal University, City Krasnoearsk 660041, Russia

Received Date: 02 November 2020

Revised Date: 02 November 2020

Abstract

Abstract

Diamond drilling is one of the main drilling methods in China. It is applied widely in geological explotation， and oil and gas drilling. In order to improve technical and economical index of the method， research on the stress-strain state of rock to be drilled， the rock fragmentation process and its relationship with drilling parameters is very necessary. Russian drillers have done a lot of relevantwork： they studied the optimal relationship between penetration rate and drilling parameters， proposed the concept about the combination of critical drilling parameters， and recommented measures guaranteeing normal drilling and prevening abnormal wear of drill bits， etc.， which can provide some reference for the Chinese counterparts.
- diamond drilling /
- stress-strain state of rock to be drilled /
- rock fragmentation process /
- rock pre-crushing area /
- drilling parameters /
- combination of critical drilling procedure parameters

FullText(HTML)

References

[1]	汤凤林，段隆臣，Чихоткин В.Ф.等.关于利用系统论方法设计金刚石钻头的分析研究［J］.探矿工程（岩土钻掘工程），2020，47（1）：13-19． Google Scholar TANG Fenglin， DUAN Longchen， CHIKHOTKIN V.F.， et al. Analytical research on design of diamond drill bit with system theory approach［J］. Exploration Engineering （Rock & Soil Drilling and Tunneling）， 2020，47（1）：13-19． Google Scholar
[2]	[2] 朱恒银，王强，杨展，等.深部地质钻探金刚石钻头研究与应用［M］.武汉：中国地质大学出版社，2014.ZHU Hengying， WANG Qiang， YANG Zhan， et al. Research and Application of Diamond Bit for Deep Geological Drilling［M］. Wuhan： China University of Geosciences Press， 2014． Google Scholar
[3]	[3] 朱恒银，王强，杨凯华，等.深部岩心钻探技术与管理［M］.北京：地质出版社，2014．ZHU Hengyin，WANG Qiang，YANG Kaihua， et al. Deep Core Drilling Technology and Management［M］. Beijing： Geological Publishing House， 2014． Google Scholar
[4]	[4] 段隆臣，潘秉锁，方小红.金刚石工具的设计与制造［M］.武汉：中国地质大学出版社，2012．DUAN Longchen， PAN Bingsuo，FANG Xiaohong．Design and Manufacture of Diamond Tools［M］. Wuhan： China University of Geosciences Press， 2012． Google Scholar
[5]	[5] 汤凤林， А. Г. 加里宁，段隆臣.岩心钻探学［M］.武汉：中国地质大学出版社，2009．TANG Fenglin， A.G.Gallining， DUAN Longchen. Core Drilling［M］. Wuhan： China University of Geosciences Press， 2009. Google Scholar
[6]	[6] 汤凤林，沈中华，段隆臣，等.深部各向异性硬岩钻进用新型金刚石钻头试验研究［J］.探矿工程（岩土钻掘工程），2017，44（4）：74-79． Google Scholar TANG Fenglin， SHEN Zhonghua， DUAN Longchen， et al． Experimental research on new type diamond bit for drilling in deep hard anisotropic rocks［J］. Exploration Engineering （Rock & Soil Drilling and Tunneling）， 2017，44（4）：74-79． Google Scholar
[7]	[7] 汤凤林，沈中华，段隆臣，等.关于切削型多节式刮刀钻头的分析研究［J］.探矿工程（岩土钻掘工程），2017，44（6）：88-92． Google Scholar TANG Fenglin， SHEN Zhonghua， DUAN Longchen， et al． Analytical research on cuttingtype multitierwing bit［J］. Exproration Engineering （Rock & Soil Drilling and Tunneling）， 2017，44（6）：88-92． Google Scholar
[8]	[8] Нескоромных В.В. Искривление скважин в анизотропных ГОРНЫХ породах［M］. Россия， Красноярск， Издательство СФУ， 2017. Google Scholar
[9]	[9] В Нескоромных. В. Разрушение горных пород при проведении геологоразведочныхработ［M］. Россия， Красноярск， Издательство СФУ， 2015. Google Scholar
[10]	[10] Кубасов В.В.Повышение эффективности бурения геологоразведочных скважин в твердых породах путем модернизации матриц алмазного породоразрушающего инструмента［D］. Московский государственный геологоразведочный университет， 2015. Google Scholar
[11]	[11] Г.П.Богатырева и др.Оценка перспективности структурирования металломатричныхалмазных буровых коронок наноалмазами［C］. Сборник научныхтрудов， Киев， 2011：97-102. Google Scholar
[12]	[12] Скоромных В.В. дри.Разработка и экспериментальные исследования особенностей работы алмазной коронки для бурения в твердых анизотропных породах［J］. Известия Томского политехнического университета， 2015，326（4）：30-40. Google Scholar
[13]	[13] Кубасов В.В.， Будюков Ю.Е.， Спирин В.И. Повышение работоспособности алмазных коронок криогенной обработки［C］. Приоритетные направления развития науки и технологий： тезисы докладовⅤⅢнаучно-технической конференции Тула. Изд.-ство，Инновационные технологии， 2013：45-50. Google Scholar
[14]	[14] Будюков Ю.Е.， КубасовВ.В.， СпиринВ.И.. Характер износа алмазной коронки［C］. Приоритетные направления развития науки и технологий： тезисы докладовⅩⅤⅡнаучно-технической конференции Тула. Изд.-ство， Инновационные технологии， 2015：89-92. Google Scholar
[15]	[15] Кубасов В.В. Исследование износа алмазнцх коронок［J］. Горный информвционно-аналитический бюллетень（научно-аналитический журнал）， 2015，4：6-11. Google Scholar
[16]	[16] Третьяк А.А. Теоретическоеобоснование， разработкаконстрктиныхпарпметров и техгологиибурения скважин коронками， армированными алмазно-твердосплавными пластинами［D］. ЮРГТУ， овчеркасск， 2017. Google Scholar
[17]	[17] Третьяк А.А. Разработка современных конструкций коронок，армированных алмазно-твердосплавными пластинами и технология их использования［D］. ЮРГТУ， Новчеркасск， 2012. Google Scholar
[18]	[18] Третьяк А.А. идр. Буровые коронки армированныеалмазно-твердосплавными пластинами［M］. Новчеркасск： Издательство 《Политехник》， 2015. Google Scholar
[19]	[19] Третьяк А.А. идр. Конструкция буровых коронок армированныеалмазно-твердосплавными пластинами с учетом схемы разрушения забоя скважины［J］. Строительство нефтяных и газовыхскважин на море и суше， 2015（6）：9-12. Google Scholar
[20]	[20] Кубасов В.В. дри. Новые технологии повышения работоспособности алмазного породщразрушающего инструмента［J］. ЭкономикаⅩⅩⅠвека.инновации，инвестиции， образование， 2013（5）：50-53. Google Scholar
[21]	[21] ТретьякА.А. Техногогиябурения скважин коронками ，армированными алмазно-твердосплавными пластинами［M］. Издательство Политехник ， Новчеркасск， 2016. Google Scholar
[22]	[22] В.В.Скоромных， М.С.Попова. Разработка алмазного инструмента с применением данных компьютерного моделирования и результатов системных исследований［J］. Инженер-нефтяник， 2018（3）：18-23. Google Scholar
[23]	[23] Каракозов А.А.， Попова М.С.， Парфенок С.Н. и др. Исследование и разработка конструкции однослойной буровой коронки с синтетическими монокристаллами алмаза［С］. Породоразрушающий и металлообратавающий инструмент-техника и технология его изготовления и применения-Киев， 2014：73-79. Google Scholar
[24]	[24] Нескоромных В.В.， Попова М.С. Основа системного подхода к проектированию бурового инструмента［J］. Строительство нефтяных и газовыхскважин на море и суше， 2018（8）：26-31. Google Scholar