Возможности контроля частоты вращения долота по спектрам релаксационного тока, возникающего при разрушении горной породы

Научная работа посвящена исследованию явления генерации релаксационных токов при разрушении горных пород бурением. Это явление может стать новым перспективным информационным каналом связи «забой-устье». Рассмотрена возможность определения значения частоты вращения породоразрушающего инструмента по спектру релаксационного тока для различных горно-геологических и технико-технологических условий эксперимента. Кроме того, доказана возможность определения технического состояния долота по характеристикам релаксационных токов. Применение полученных результатов позволит повысить эффективность и долговечность работы долота на забое.
Материалы и методы
Исследования проведены по обоснованной методике на специально оборудованном стенде на базе сверлильного станка с возможностью варьирования параметров режима бурения. На основе изучения спектров релаксационных токов, зарегистрированных при бурении горных пород, доказана возможность контроля частоты породоразрушающего инструмента и его технического состояния.
Итоги
Приведена методика проведения эксперимента, результаты анализа спектров релаксационных токов, полученных для различных геолого-технологических условий. Полученные данные могут быть использованы для контроля процесса бурения.
Выводы
1. Имеет место корреляция между процессом разрушения горной породы и генерацией релаксационного тока.
2. По спектрам, рассчитанным на основе амплитуды напряжения релаксационного тока, возможна регистрация и контроль частоты вращения породоразрушающего инструмента и шарошек (для шарошечных долот).
3. По спектрам, описывающим нестабильную работу породоразрушающего инструмента, возможна идентификация его неисправности - заклинивание шарошки, поломка лопастей, опор и др.