Kürəşəkilli Dişlər və Tək Valı Qəliblər: Layihəniz üçün Doğru Aləti Seçmək

Formasiya Sərtliyinin Uyğunluğu: Qəlib Dizaynını Daşın Möhkəmliyinə Uyğunlaşdırmaq

Doğru qazma ucunu seçmək—hansı ki, çirkini dişlər və yalnız rul lesser bitləri —kritik şəkildə Uniaxial Sıxılma Möhkəmliyi (UCS) ilə ölçülmüş formasiya sərtliyinə əsaslanır. Uyğun olmayan alətlər aşınmanı sürətləndirir, səmərəni azaldır və layihə xərclərini artırır.

Niyə kürəşəkilli dişlər yumşaqdan orta-sərt formasiyalarda (UCS < 80 MPa) üstün performans göstərir

Güllə şəklində dişlər, bir-birinə sıxıla bilməyən daşları parçalamaq üçün qüvvəni müəyyən nöqtələrdə cəmləşdirərək işləyir. Bu alətlərin uzun volfram karbid uc hissələri var ki, onlar çoxlu fırlatma qüvvəsi tələb etmədən şist və ya əhəngdaşı kimi yumşaq materiallara daxil olur. Sahə testləri göstərir ki, bu formasiyalardan keçmək üçün onların sürəti köhnə modellərə nisbətən 18–25 faiz artmışdır. Onlar xüsusi olaraq gil ilə dolu sahələrdə və ya digər üsulların effektiv kəsmək əvəzinə yalnız dağıtdığı mikroskopik deliklərlə dolu daşlarda ən yaxşı nəticəni verir. Lakin burada bir mənfi cəhət də var: çoxlu kvarts ehtiva edən təbəqələrdə uc hissələr gözləniləndən tez aşınaraq çatlayır; bu səbəbdən operatorlar bu xüsusi şəraitdə aşınmaya xüsusi diqqət yetirməlidirlər.

Tək val roller qəliblərinin üstünlük təşkil etdiyi sahələr: Sert, aşınmaya davamlı təbəqələr (UCS 100 MPa) və kvartsdan zəngin daşlar

Güllə formalı dişlər çətinlik çəkəndə, tək valı kəsici başlıqlar çətin qazma şəraitində daha yaxşı performans göstərir. Bu başlıqlar iş yükünü bir neçə karbid daxilolmasına yaymaq üçün dövrəyə çıxan konuslardan istifadə edir; bu da onlara qranit və ya bazalt kimi sərt daşları kəsmək əvəzinə sıxma ilə parçalamağa imkan verir. Belə yanaşma, ayrı-ayrı nöqtələrin ətrafında isti nöqtələrin yaranmasını azaldır və ümumiyyətlə, kvartsit formasiyaları ilə işləyərkən başlığın ömrünü təxminən iki dəfə artırır. Şaft sistemi də toz və zibilin içəriyə keçməsinə qarşı möhürlənib; buna görə də onlar 100 MPa-dan artıq olan ekstremal yüksək təzyiqlər altında belə sabit qalırlar. Müxtəlif mədənlərdə aparılan real dünya testləri göstərib ki, operatorlar bu başlıqları eyni iş şəraitində digər tipli başlıqlarla müqayisədə təxminən 30 faiz az tez-tez dəyişdirirlər.

Mexaniki Təsir və Yük Ötürülməsi: Nöqtəvi Hücum və Dövrəyə Çıxan Parçalama Dinamikası

Güllə formalı dişlərdə gərginlik konsentrasiyası və karbid uclarda pozulma rejimləri

Qəlibşəkilli dişlər, daş səthlərinə qarşı maksimum qüvvə tətbiq etmək üçün hücumlarını müəyyən nöqtələrdə cəmləşdirməklə işləyir. Bu dişlərin konik karbid ucları yükü 1 kvadrat millimetrdən az olan kiçik kontakt sahələrinə yönəldir. Beləliklə, çox yüksək gərginlik səviyyələri yaranır — adətən 2500 meqapaskaldan artıq, bu isə demək olar ki, istənilən çöküntü daş formasiyasını çatlatmaq üçün kifayət edir. Bununla bağlı düşünün: bir qələm ucunu gilə basdığınız zaman — kontakt nöqtəsi nə qədər kiçik olarsa, tətbiq olunan eyni təzyiq altında o qədər dərin yerə daxil olar. Lakin bu intensiv gərginlik cəmləşməsinin bir çatışmazlığı da var. Qvarsla zəngin daşlarda işlədikdə, qeyri-bərabər qüvvələr karbid kənarlarında çatlar yaradır. Təkrarlanan təsirlər də volfram karbid əsas materialı üzərində xaricə doğru yayılan çatlar yaradır. Uzun qazma sessiyaları zamanı uclarda temperatur 650 °S-dən yuxarı qalxdıqda vəziyyət daha da pisləşir. Belə temperaturda material istilik gərginliyi səbəbilə sürətlə parçalanmağa başlayır. Aşınma prosesi ümumiyyətlə üç əsas mərhələdən ibarətdir: əvvəlcə kənarların aşınma ilə yavaş-yavaş yuvarlaqlaşması, sonra səth üzərində daha ciddi çatlar meydana gəlməsi və nəhayət, zərər qədər geniş olur ki, diş tamamilə qırılır.

Valf konusunun kinematikası: Oxial yük, sürüşmə nəzarəti və burulma momentinin səmərəliliyi performansı necə təmin edir

Tək valfli qırıcılar, yalnız daşın içindən keçib çıxmaq əvəzinə, dönmə və ezilməyə əsaslanaraq, ənənəvi dizaynlardan fərqli işləyir. Konuslar döner və çəkiyi yataqlar vasitəsilə aşağı doğru tətbiq olunan qüvvəni fırlanma gücü ilə çevirirlər. Bu konuslar təxminən 20–35 dərəcə bucaq altında formalaşdıqda, hər bir fırlanma zamanı yeni dişlərin təzə daş səthlərinə davamlı olaraq toxunmasını təmin etmək üçün kifayət qədər sürüşmə yaradırlar. Belə bir konfiqurasiya enerji qənaəti təmin edir və sərt materiallar üzərində qazma zamanı qırıcının tərpənməsini dayandırır. Əslində ən vacib olan bu sistemin gücünü neçə dərəcədə səmərəli ötürməsidir; bu isə aşağıdakı amillərin təsiri ilə daha da yaxşılaşır...

• Oxial yükün dəqiqliyi : 30 kN-dən artıq qüvvələr dişlərin sabit daxil olmasını təmin edir
• Sürüşmənin normallaşdırılması : 15–25% sürüşmə kəsmə prosesini optimallaşdırır və erkən aşınmanı qarşısını alır
• Yataqların bütövlüyü : Premium qorunmuş valflər 120°C+ temperaturda quyudibi şəraitində yağlayıcıyı saxlayır

Rollar uçlu qələmlər, titrəmə vasitəsilə enerjinin itirilməsinin azalması səbəbilə qranitdə (UCS 180 MPa) birbaşa təsir sistemlərinə nisbətən 30–50% daha yüksək buraxma momenti effektivliyi əldə edirlər. Onların paylanmış yük profili həmçinin, güllə dişlərini zədələyən lokal istiləşməni qarşısını alır.

Həqiqi şəraitdə performans: Qazınma sürəti, aşınmaya davamlılıq və qazınma sabitliyi

Litoqrafiyalara görə qazınma sürətinin müqayisəsi: 12 tikinti layihəsindəki çuxur fundamentləri üzrə sahə məlumatları

12 müxtəlif dəstə qurğusu layihəsindən toplanan sahə məlumatlarının təhlili müxtəlif kəsici başlıqların torpağa nüfuz etmə sürətlərində olduqca böyük fərqlər olduğunu göstərir. UCS (biraxılım müqaviməti) 40 MPa-dan aşağı olan yumşaq siltsitonla işlədikdə, 'kursi' dişli başlıqlar həqiqətən parlayır və tək valı başlıqlara nisbətən təxminən %35 daha yaxşı nüfuz sürəti əldə edir. Ortalama sürətlər kursi dişli başlıqlar üçün saatda təxminən 12,4 metr, valı başlıqlar üçün isə yalnız saatda 9,2 metr idi. UCS 60–80 MPa aralığında olan orta sərt əhəngdaşı formasiyalarına keçdikdə iş maraqlı olur. Hər iki tip başlıq oxşar performans göstərməyə başlayır və saatda 7,5–8,3 metr arasında sürətlərlə işləyir. Lakin gəlirik çətin hissəyə — UCS 100 MPa-dan yuxarı olan aşınmaya davamlı kvartsitə. Bu halda tək valı başlıqlar üstünlüyü ələ keçirir və saatda təxminən 6,1 m sürətlə işini davam etdirir, kursi dişli başlıqlar isə çox tez aşınan ucları səbəbilə ciddi şəkildə zəifləyir və sürətləri yalnız saatda 4,3 m-ə enir. Sahə briqadaları bu keçidlər zamanı bitə tətbiq olunan yükü və dövrlərin sayını (RPM) real vaxtda uyğunlaşdırmaqla, cari anda işlənilən daşın növündən asılı olaraq, nüfuz sürətlərini təxminən %18–22 aralığında artırmağı bacarmışlar.

İstismar müddəti fərqliliyi: Dişlərin qırılması və ya yatağın yorulması — istismar müddəti meyarları

Bu sistemlərin nə qədər müddət işlədiyinə baxmaq, onların necə pozulduğunu tamamilə fərqli şəkildə göstərir. Qəlibli dişlər adətən 850 saatlıq qazma əməliyyatlarından sonra dəyişdirilməlidir; əsas səbəb onların karbid uclarının 80 MPa-dan yuxarı UCS-ə malik daş qatları ilə işlədikdə çatlamasıdır. Lakin valfli qəliblər başqa bir hekayə danışır. Onlar oxşar şəraitdə 1200 saata qədər işləyir, lakin xüsusilə silisium tərkibli sahələrdə təxminən 1000 saatdan sonra rulman problemləri göstərməyə başlayır. Bu nə üçün vacibdir? Rulmanlar sıradan çıxdıqda, bütün qəlib əvəz edilməlidir; bu isə yalnız ayrı-ayrı dişlərin dəyişdirilməsi üçün lazım olan xərclərin üç qatına bərabərdir. İqtisadi baxımdan qəlibli dişlər daha yumşaq və orta sərtlikli qatlar üçün hər metr qazma üçün təxminən 19% az xərcə səbəb olur, belə ki, onların ömrü daha qısa olsa belə. Lakin çox sərt və aşınmaya davamlı layihələrə keçid etdikdə valfli qəliblər təxminən 27% xərc qənaəti ilə daha yaxşı seçim olur. Titrim nümunələrinə diqqət yetirən operatorlar bu problemləri kritik əməliyyatlarda əhəmiyyətli sıradan çıxmalara səbəb olmazdan əvvəl erkən aşkar edə bilərlər.

Layihəyə Xas Seçim Çərçivəsi: Nə Vaxt Seçmək Çirkini dişlər vS Tək Valik Parçalar

Güllə Dişlər və Tək Valikli Qəliblər arasındakı seçim əslində üç əsas amilə görə qərarlaşır: daşın sərtliyi, işin tələbləri və sahədə mövcud olan məhdudiyyətlər. Gili və çınqıl yataqları kimi daha yumşaq materiallarla (UCS üzrə 80 MPa-dan aşağı) işlənərkən Güllə Dişlər valiklərdən xeyli sürətli kəsir və bəzən quyuya daxil olma müddətini 35% qədər qısa edə bilər. Lakin torpaqda kvarts və ya başqa sərt daşlar (UCS üzrə 100 MPa-dan yuxarı) çoxdursa, Tək Valikli Qəliblər daha yaxşı işləyir, çünki onların fırlanan sıxma təsiri işin sabitliyini təmin edir və dərin fond işləri zamanı istiqamətdən çıxma ehtimalını azaldır. Başqa nəzərə alınacaq amillər də var. Məkan məhdudiyyətləri olan şəhər layihələrində tez dəyişdirilə bilən Güllə Dişlər tez-tez tercih olunur. Sərt daşlarda aparılan uzaq məsafəli quyulama əməliyyatlarında Tək Valikli Qəliblər, hətta ilk növbədə daha bahalı olsalar belə, ümumiyyətlə istifadə olunur. Bəzi yerlərdə titrəmələrə dair sərt qaydalar mövcuddur, bu səbəbdən orada valikli qəliblərdən istifadə etmək məcburidir. Müxtəlif daş təbəqələrinə rast gəlinən işlərdə bir çox quyulamaçılar kənar hissələrdə Güllə Dişlər, ortada isə valikli qəlib istifadə edərək kombinasiya yaradırlar. Bu birləşmə quyunun düzgünlüyünü saxlayaraq yaxşı irəliləməni təmin edir. Nəticədə, layihənin ən böyük risklərinə uyğun olan qəlibi seçin. Yumşaq torpaqda sürət ən vacib olduqda Güllə Dişlərə üstünlük verin, lakin pis aşınma nəticəsində bütün proses günlərləcə dayandırıla biləcək yerlərdə valikli qəlib texnologiyasına keyfiyyət baxımından heç bir şəkildə kompromis verməyin.

Sahiblik Ümumi Dəyəri: İlkin İnvestisiya ilə Əməliyyat Səmərəliliyi arasındakı balans

Sahiblik Ümumi Dəyəri analizi: Qarışıq sərtlikli qatlar üzrə 800 metrlik məsafədə hər metr üçün xərc

Kürəcik dişlər və tək valikli qırıcılar arasında seçim etmək, yalnız qiymət etiketinə baxmaqla deyil, həm də sahiblik ümumi dəyərinə əsaslanaraq qərar vermək lazım gəldikdə daha mürəkkəb olur. Kürəcik dişlər ümumiyyətlə ilk növbədə 15–20 faiz daha ucuz olur, lakin onlar çox qətğən formasiyalarda tez aşınır; bu da daha tez-tez əvəz edilməsi və əməliyyatlarda itirilən vaxt deməkdir. Digər tərəfdən, tək valikli qırıcılar başlanğıcda mütləq daha bahalıdır, lakin onların ömrü, məhdud olmayan sıxılma möhkəmliyi 100 MPa-dan yuxarı olan çətin daş formasiyalarında təxminən 30–40 faiz uzun olur. Bu uzadılmış ömür uzunmüddətli baxımdan əslində pul qənaəti yaradır və kvartsdan zəngin təbəqələrdə bir metr qazma xərcini təxminən 18 ABŞ dolları qədər azaldır. Rəqəmlər yalnız etiket qiymətlərini müqayisə etməkdən fərqli bir hekayə danışır.

Qarışıq sərtlikdə 800 metrlik qazma üzrə müqayisəli TCO təhlili göstərir:

• Çirkini dişlər yumşaqdan orta sərtliyə qədər olan qatmanlarda (UCS < 80 MPa) daha aşağı başlanğıc xərcləri ilə fərqlənirlər, lakin sürtünməyə davamlı zonalarda 2,3 dəfə çox kəsici başlığın dəyişdirilməsi tələb olunur
• Yalnız rul lesser bitləri sərt daşlarda 22% yüksək ROP (dərəcəsi ilə dərinliyə daxil olma) əldə edirlər; bu, daha yüksək alış qiymətini quraşdırma vaxtının və əmək xərclərinin azalması yolu ilə kompensasiya edir

Mürəkkəb geologiyada əməliyyat səmərəliliyi fərqi artır — tək valı kəsici başlıqlar qatman keçidləri zamanı burulma momentinin sabitliyini saxlayırlar, halbuki gülləvari dişlər qat-qat qatmanlarda karbid ucların sürətləndirilmiş qırılmasına məruz qalırlar. 40% sərt qatmana malik layihələrdə TCO modelləşdirməsi tək valı kəsici başlıqların daha yüksək etiket qiymətlərinə baxmayaraq xərcləri 14–19% azaldığını təsdiqləyir.

SSS

Gülləvari dişlərin qazmada əsas üstünlükləri nələrdir?

Güllə formalı dişlər, qüvvəni müəyyən nöqtələrdə cəmləşdirmə qabiliyyətləri səbəbilə yumşaqdan orta-sərt qatmanlarda xüsusilə effektivdir. Sahə testləri onların bu şərtlərdə ənənəvi üsullara nisbətən 18–25 faiz sürət artımı ilə daha sürətli olduğunu göstərir.

Drillinq layihələri zamanı tək valı kəsici başlıqlar nə zaman istifadə edilməlidir?

Tək valı kəsici başlıqlar sərt, aşınmaya davamlı qatmanlar və kvartsdan zəngin qatmanlar üçün ən yaxşıdır. Onlar daha yüksək təzyiq və temperatura dözə bilir və ümumiyyətlə daha çətin şəraitdə daha uzun müddət işləyir. Onlar yüksək UCS dəyərləri və kvartslı qatmanlar üçün daha yaxşı seçimdir.

Ümumi Sahiblik Xərcləri (TCO) güllə formalı dişlər və tək valı kəsici başlıqlar arasında necə fərqlənir?

Güllə formalı dişlərin başlanğıc xərcləri aşağıdır və yumşaqdan orta-sərtlikli qatmanlarda effektivdir. Lakin onlar daha tez-tez dəyişdirilməlidir. Tək valı kəsici başlıqlar əvvəlcədən daha bahalıdır, lakin sərt qayalı qatmanlarda daha uzun müddət işləməsi sayəsində xərclər baxımından səmərəlidir və nəticə etibarilə uzunmüddətli olaraq pul qənaəti təmin edir.

Layihəyə xas alət seçimi üçün hansı amillər nəzərə alınmalıdır?

Nəzərə alınacaq amillərə daşın sərtliyi, layihə tələbləri, sahə məhdudiyyətləri və xüsusilə titrəmə səviyyələri ilə bağlı qazma əməliyyatlarına tətbiq olunan hər hansı qanunvericilik məhdudiyyətləri daxildir. Bu amillər formasiya şəraitindən asılı olaraq güllə dişlərinin yoxsa tək valikli qəliblərin uyğunluğunu müəyyən etməyə kömək edəcəkdir.