Tricone Quruducu Bitlər: İş prinsipləri, Növləri və Əsas Tətbiq Sahələri

Tricone Necə Bürk bitləri İşləyir: Quruluş və Qurudma Səmərəliliyi

Daşların parçalanmasında yuvarlanma və sıxılma mexanizmini başa düşmək

Tricone dəlik kəsiciləri qayaları idarə olunan fırlanma vasitəsi ilə keçirir, üç konusvari kəsicilər fırlanarkən birgə işləyir. Qurğunun fırlanma hissəsi döndərildikdə, bu konuslar öz oxları ətrafında fırlanır, aşağı istiqamətdə təzyiq yaradarkən yandan-yana hərəkət edərək müxtəlif növ qayalı formasiyaları əzir. Kəsici səthlərin forması hansı növ qaya üzərində iş aparıldığından asılı olaraq dəyişir. Təbii materiallar üçün, məsələn, gil üçün uzun və iti dişlər istifadə olunur, çünki onlar qeyri-bərk materialı daha yaxşı kəsir. Lakin qumdaşı kimi daha sərt materiallarla işləyərkən bitlərdə daha qısa, yuvarlaq daxiletmələr mövcuddur ki, onlar aşınmanı yavaşlatmaqla uzun müddətli işləməyə imkan verir. Sahə sınaqları göstərir ki, xüsusi hazırlanmış diş naxışları orta sərtlikdəki əhəng daşında keçmiş nəsil modellərə nisbətən təxminən 18 faiz daha səmərəli işləməyə imkan verir. Qurğunun səlis işləməsi üçün yüksək təzyiqli maye jetləri bitin ətrafında yaranan qayalı hissəcikləri kənara atır, bu isə kəsici səthlərlə növbəti formasiya arasında sabit təmasın saxlanılmasına kömək edir.

Müvazənətli, sabit kəsmə üçün üç konusun sinxron fırlanması

Dəqiq emal edilmiş yataqlar konusların müxtəlif sürətlərdə fırlanmasına, lakin hamısının düzgün istiqamətlənməsini təmin edir. Bu halda, çəki bit üzərində bir nöqtəyə toplanmadan bərabər yayılır. Bu isə yönümlü qazma işləri zamanı yan tərəfə titrəməni təxminən 40 faiz azaldır. Müasir yataq sistemləri içəriyə zibil və qırıntıların daxil olmasının qarşısını alan sıxlama qurğuları ilə təchiz edilmişdir, bu da xüsusilə qeyri-sabit çöküntü qatları ilə işləyərkən əhəmiyyətli dərəcədə aşınmanı azaldır. Üç konuslu konfiqurasiya burulma qüvvəsindəki dəyişiklikləri təbii şəkildə tarazlayır, bu da qazma işlərinin 120-dən 350-yə qədər dəqiqədə fırlanma sürəti diapazonunda daha dərin və hamar işləməsinə imkan verir.

Bitdəki çəkinin (WOB) və dəqiqədə fırlanma sayının zirvə performans üçün optimallaşdırılması

Qazma əməliyyatlarında qazıcılar çəkini (WOB) təxminən 4000-dən 45000 funtadək olan və qazma ucunu nə qədər tez fırlatdığını müəyyən edən optimal nöqtəni tapmalıdırlar. Məqsəd həmişə mümkün qədər tez formasiyadan keçmək, lakin ucu pozmadan. Bunun düzgün olması çox vacibdir. Məsələn, qazıcılar WOB qurğularının konus bucaqlarına uyğunlaşdırdıqda qranit formasiyalarında təxminən 22% artıq nəfər alma dərəcəsi müşahidə edilir və həmçinin bahalı yataqlarda daha az aşınma baş verir. Ancaq başqa bir problem də arxada gözləyir. Əməliyyatçılar RPM-ni çox sərt qayalarda çoxaldıqlarında işlər tez-tez 300 dərəcə Farenheitdən artıq qızışa bilər. Belə istilik adətən daha sürətli sıxlama yaradır və burada ciddi bir şeydən danışırıq, çünki sıxlama qüsuru ümumi şaxtasız alət dəyişikliklərinin təxminən üçdə birini təşkil edir. Bu da şaxtasız itkilərə böyük pul itkisi gətirir.

Sərt süxurlarda bit whirl (bitin qəzəbi hərəkəti) vibrasiyasını azaltmaq üçün dinamik sabitliyin inkişafı

Bu günki tricone (üç konuslu) bitlər qvartslı və ya bazalt kimi sərt süxurların dəliklənməsi zamanı yaranan zərərli vibrasiya - whirl (bitin qəzəbi hərəkəti) ilə mübarizə aparmaq üçün xüsusi hazırlanmış konus formaları və inkişaf etmiş yağlama sistemlərinə malikdir. Bəzi erkən test versiyaları hətta geotermal quyuların dərinləşdirilməsi zamanı bitin yan tərəfə hərəkətini təxminən 60% azaldan qirostabilizatorlar daxil edilmişdi. Konusların özü isə onları aşınmağa qarşı daha davamlı edən lazer örtüklü materiallarla örtülmüşdür. Bu isə bu bitlərin əhəmiyyətli dərəcədə uzun müddət xidmət etməsi deməkdir - silisiumla zəngin sahələrdə işlədikdə əlavə 25-30 saat ərzində əvəz edilməyə ehtiyac olmur.

Tricone (Üç konuslu) Quruducu Bitlərinin Növləri: Frezələnmiş Dişlər və ya Qoyulmuş Dişlər Dizaynı

Frezələnmiş və Qoyulmuş Diş dizaynları arasındakı fərqlər: material və konstruksiya

Frezələnmiş diş (FD) trikon sərt karboçeliklər, konusun özündən kəsilib hazırlanmış polad dişlərə malikdir ki, bu da onların yumşaq süxurların dərinliyinə daha yaxşı keçməsinə imkan verir. Digər tərəfdən, volfram karbidi ilə dolğun (VKİ) sərt karboçeliklər, konusun əvvəlcədən hazırlanmış xüsusi çöküntülərə yerləşdirilməsi prinsipinə əsaslanır. Bu iki növ sərt karboçeliklərin hazırlanma üsulları, onların iş performansında da aydın fərqlər yaradır. FD sərt karboçeliklər, dişlərinin materiala daha yaxşı nüfuz etməsi səbəbindən yumşaq süxurlarda daha yaxşı nəticə verir. VKİ sərt karboçeliklər isə modul konfiqurasiyası sayəsində bitin müəyyən hissələrini daha möhkəm etməyə imkan verir ki, bu da onların iş zamanı daha çox sıxlıq tələb edən süxurlarla mübarizədə daha davamlı olmasını təmin edir.

Aşınmaya davamlı və ya sərt süxurla işləmədə məhsurun növünə uyğunluq: Formasiyaya uyğun məhsur növünün seçilməsi

Uyğun dəlik seçmək, quyuda olan süxurların növünü başa düşməklə başlayır. MT dəliklər, qumlu çöküntülər və ya gil formasiyaları kimi yumşaq materiallarla işləyərkən ən yaxşı nəticəni verir, çünki onların kəsici dişləri materiala yaxşı yapışır və digər variantlardan təxminən 30% daha sürətli nüfuz edə bilir. Digər tərəfdən, TCI dəliklər dolomit və ya bazalt formasiyaları kimi sərt süxurlar üçün ən yaxşı seçimdir. Bu dəliklərdəki karbid daxili hissələri sərt süxur şəraitində daimi təzyiqə daha davamlıdır. Əks halda, işçilər bu seçimdə səhv etsələr, bu onlara vaxt və pul itkisi ilə başa gəlir. Biz həqiqi qazma qeydlərindən gördük ki, MT dəliklərin kvartsit formasiyalarına məcburi daxil edilməsi onların istifadə müddətini təxminən yarıya endirir ki, bu da məhsuldarlığa və büdcəyə böyük zərər vurur.

Volfram karbid daxili hissələri və ya polad dişlər: Davamlılıq və aşınmaya müqavimət

Polad dişlərin karbid qoyulanlara nisbətən nə qədər davamlı olması materialşünaslıq əsasları ilə əlaqədardır. Məsələn, volfram karbid Mohs şkalasında təxminən 8,5-dən 9,0-a qədər qiymətləndirilir ki, bu da adi poladdan çox daha yüksəkdir, çünki adi polad yalnız 4-dən 4,5-ə qədər qiymətləndirilir. Bu nə deməkdir? Praktik olaraq bu o deməkdir ki, karbid alətləri eyni şərtlərdə işlədikdə əvəz olunmadan 3-dən 5 dəfəyə qədər uzun işləyə bilər. Polad dişlər formasiya təzyiqi 25 000 psi-dən yuxarı qalxdıqda əyilməyə və deformasiyaya uğrayır, lakin karbid səthdə kiçik çatlar əmələ gəlsə belə kəsici formasını saxlayır. Əlbəttə, bu əlavə davamlılığın da qiyməti var. TCI bitlər operatorlar üçün standart MT variantlarından təxminən yarısı qədər və ya iki üçdə bir qədər bahalıya başa gəlir. Bu da onları əsasən gündən-günə çox ağır şəraitlərlə üzləşən qazma əməliyyatlarında yatırım üçün sərfəli edir.

İnnovasiyalar: Dəyişən litologiyalar üçün hibrid kəsici strukturlar

Hibrid trikon bitlər qazma zamanı tez-tez qarşılaşdığımız çətin qat-qat formasiyaları emal etmək üçün həm MT, həm də TCI texnologiyalarını birləşdirir. Karbid dəlikləri ağırlıq qəbuledici hissələrdə yerləşdirərək bu bitlər yumşaq süxurların qatlarında polad dişlərlə birlikdə işləyir. Bu konfiqurasiya qazma zamanı bitlərin dəfə sayını qat-qat qayda ilə 35% azaldır. Bu bitlərin yeni versiyalarında dəliklərin hündürlüyü tədricən dəyişir və konuslar asimmetrik formada hazırlanır. Bu dizayn dəyişiklikləri müxtəlif süxur növləri arasında keçid zamanı yaranan vibrasiyanı azaldaraq mürəkkəb geoloji şəraitdə qazma sürətini artırır.

Trikon qazma bitlərinin əsas komponentləri və onların performansda rolu

Əsas komponentlər: Konuslar, yataqlar, sıxlıq elementləri və hidravlik nozullar

Triconalı qazma bitlərinin qayaları kəsmə gücü dörd əsas hissəsinin harmoniyada necə işləməsindən asılıdır. Bu möhkəm steel və ya volfram karbid konusları əsasən fırlanma qüvvəsindən istifadə edərək qayalı formasiyalardan keçərək dağıdır, bu arada xüsusi anti-sürtünmə yataqları bit işlədikdə təxminən 15-dən 30 tona qədər olan yükləri idarə edir. Bu bitlərin vaxt keçdikcə etibarlılığını saxlamasına səbəb olan şey, aşındırıcı qazma palıdını həssas yataq hissələrindən uzaq tutan labirent tipli sıxlıqlardır. Onlar olmadan, bütün sistem tezliklə xərabadanacaq, çünki bu bitlər dəqiqədə 80-dən 120-yə qədər fırlanır. Bundan əlavə, qazma mayesini 100-dən 150 metr/saniyə sürətlə atəşə salan hidravlik nozzellər də mövcuddur. Bu yalnızca qayalı yongaları təmizləmək deyil, həm də kəsmə sahələrində yaranan istiliyin idarə edilməsinə kömək edir ki, bu da qazma şəraiti çətinləşdikcə alətin ömrünü əhəmiyyətli dərəcədə artırır.

Sıxılmış yataq sistemləri: yüksək təzyiqli mühitdə davamlılığın artırılması

Müasir sıxılmış yataq sistemləri aşındırıcı süxurlarda açıq dizaynlara nisbətən xidmət müddətini 40% artırır. Bu sistemlər 150°C-dən yuxarı olan yerdərinin temperatur şərtlərini də davamlı şəkildə dözən üçqat təchizatlı sıxlama və yüksək temperaturda yağlardan istifadə edir. Quruducu quyuların yandırılması üzrə aparılan tədqiqat göstərmişdir ki, vulkanik tüf süxurlarında sıxılmış yataqlar qirlənməyə qarşı daha yaxşı müqavimət göstərdiyinə görə vaxtından əvvəl yataq sıradan çıxmalarını 62% azaltmışdır.

Nozzl dizaynı və hidravlik: səmərəli kəsmələrin çıxarılması və soyutma

Optimal nozzl konfiqurasiyası üç əsas amili tarazlaşdırır:

Bu hidravlik optimallaşdırma gil təbəqələrində kəsici ucun sıxışmasını qeyri-müəyyən müddətə təmin edir və kvarts zəngin təbəqələrdə kifayət qədər soyutma təmin edir.

Tədqiqat işi: Dərin, yüksək temperaturlu geotermal quyularında sıxlığın pozulmasının qarşısının alınması

2022-ci il geotermal layihəsi 288°C dərinlikdə 298 saatlıq kəsilməz işləməni inkişaf etmiş sıxlıq texnologiyası ilə əldə etdi:

• 82% daha yüksək termal sabitliyə malik karbon-kompozit əsas sıxlıqların həyata keçirilməsi
• Ümumi qazma müddətinin 18%-dən 3%-ə qədər sıxlıqla bağlı dayanma müddətinin azaldılması
• Yataq bütövlüyünün saxlanması hesabına orta səthə nüfuz dərəcəsinin 22% artırılması

Sıxma ilə işləyən kəsici uçların neft və qaz sənayesində və başqa sahələrdə tətbiqi

Quruda və dənizdə neft və qaz qazma əməliyyatlarında vacib funksiya daşıyır

Trikonlu dəlik kəsiciləri neft və qaz sənayesində əsas avadanlıqlardır, yumşaq çınqıl təbəqələrindən çox möhkəm qranit daşına qədər hər şeyə başa çıxa bilər. Bu kəsicilər həm quru, həm də su altında qazarkən yaxşı işləyir, çünki onlar belə çətin şərtlərlə əlaqəli intensiv istilik və təzyiq dəyişikliklərini dəşıyır. Qazanlar trikonların xarakterik dönmə və ördək mexanizminə əsaslanaraq səth səviyyəsindən 15.000 fut dərinlikdə daşları deşərkən belə davam edirlər. Belə imkanlara malik olduqları üçün bu xüsusi kəsicilər yeni ehtiyatların kəşfiyyatı və ya mövcud istehsal sahələrinin saxlanması ilə məşğul olan şirkətlər üçün ən yaxşı seçimdir.

Çınqıl qazı və platforma qazmasında istifadə: Xərclər və səmərəliliyin balanslaşdırılması

Tricon bitlər istiqamətlənmiş quyuları yerin yalnız bir nöqtəsindən qazmağa imkan verdiyi üçün qaz metanı hasil edən əməliyyatlarda real fərqi yaradır. Bu bitləri fərqləndirən xüsusiyyət onların keçdiyi süxur formasiyasından asılı olaraq kəsici hissələrini sürətlə dəyişmə qabiliyyətidir. Bu isə təchizatın dərinlikdə dəyişdirilməsi üçün sərf olunan vaxtı azaldır və bu da bitişmiş kəsici dizaynlarına nisbətən əməliyyat vaxtını təxminən 30% yaxşılaşdırır. Qaz formasiyalarında tez-tez rast gəlinən qumdaşı və əhəngdaşı qatlarının olduğu çətin şəraitdə bu növ çeviklik xüsusilə vacibdir. Qurma komandaları bitin iş müddətini onun süxuru nə qədər sürətlə keçə biləcəyi ilə müqayisə edərkən bu balansı düzgün tapmaq mənfəətli və ya gəlir getirməyən quyular arasında fərqi təyin edə bilər.

Yeraltı qazıntı, su quyuları və geotermal qazma sahələrində tətbiqinin genişlənməsi

Bu alətlər artıq yalnız neft və qazla işləməklə məhdudlaşmır. Onlar yeni mineralların axtarışında, su ehtiyatlarının inkişafında və təbii enerji sistemlərinin ümumi qurulmasında real nailiyyətlər əldə ediblər. Yataqda qazma ilə dəmir filiz yataqlarına və kömür plastları əldə etmək üçün lazım olan partlayış delikləri hazırlanır. Artezian quyuları şirkətləri torpaq altında dərinlikdə yerləşən yeraltı suların olduğu çətin qaya təbəqələrini aşarkən hərmetik yataqlarla təchiz edilmiş xüsusi versiyalardan istifadə edirlər. Eyni zamanda, geotermal sənaye də bu alətlərdən geniş şəkildə istifadə edir, çünki onlar dünyanın müxtəlif yerlərində yayılmış vulkanik qaya formasiyaları ilə uğurla mübarizə aparırlar. Keçən ilin sənaye hesabatları göstərir ki, enerjinin yaradılması üçün yerin istiliyindən istifadə edən layihələrin sayı artmaqla birlikdə, bu alətlərin istifadəsi illik 12 faiz nisbətində artır.

Geotermal çağırışların aşkar edilməsi: İstilik, korroziya və qəlpələrin uzun ömürlülüyü

Geotermal quyuların qazılması ilə bağlı işlər zamanı qeyri-adi dərəcədə ağır şəraitlə üzləşmək olur. Tez-tez temperatur 300 dərəcə Selsi nöqtəsini keçir və korroziya törədən mühit avadanlığın sıradan çıxmasına səbəb olur. Bu cür çətinliklərlə mübarizə üçün müasir trikon səbət qazma uçları xüsusi təyinatlı qarğıdaxili yataqların sıradan çıxmasının qarşısını almaq üçün volfram karbidindən hazırlanmış daxiletmələr və xüsusi yağlama sistemləri ilə təchiz olunur. Praktiki yoxlamalar göstərir ki, bu cür təkmilləşdirilmiş uçlar standart olanlardan təxminən 25 faiz uzun müddət xidmət edir. Bu cür möhkəmlik şirkətlərə vulkanların altında yerləşən və digər geoloji cəhətdən gərgin zonaların dərinliklərində yerləşən bərpa olunan enerji ehtiyatlarına çıxış yolu axtaran zaman xüsusilə vacibdir.

Qazma Ucunun Möhkəmliyi və Mürəkkəb Quruluşlarda Səmərəliliyi

Səmərəliliyin ölçülməsi: Qazma dərinliyinin artırılması ilə uçun xidmət müddəti arasında əlaqə

Qaya ilə işləyən zaman dəlik açan bitlər tez-tez müxtəlif məqsədlər arasında mübarizə aparır. Onlar işi yerinə yetirmək üçün kifayət qədər sürətli olmalı, lakin səmərəli qiymətə davamlı olmalıdır. 2023-cü ildən olan sonrakı tədqiqatlar 17 1/2 düym volfram karbid qoyulan bitləri öyrənib və maraqlı bir şey aşkar edib. Titreşimlər düzgün şəkildə nəzarət edildikdə, bu bitlər qayada deşmə sürətində təxminən 15 faiz artım əldə edib. Amma burada bir çətinlik var ki, bu yalnız operatorların yataq aşınmasının əlamətlərini izləyən real vaxt monitorinq sistemlərinə malik olduqları təqdirdə işləyir. Sahə briqadaları qarşıya çıxan qaya növünə əsasən müxtəlif performans göstəriciləri arasında çətin tarazlıq saxlamalıdır. Məsələn, aşındırıcı qumda qatlar. Bitə tətbiq edilən çəkini təxminən 10-15 faiz azaltsaq, əslində alətin ömrünü təxminən iki dəfə artırmaq olar və bu, çox da deşmə sürətinə təsir göstərməz.

Sahə məlumatları: Hərmetik yataq sistemləri bitin ömrünü 25%-ə qədər artırır

İrəli səviyyəli sıxlama texnologiyaları möhkəmlik meyarlarını dəyişdirir. Konvensiyaal yataqlarla müqayisədə müasir sıxlama sistemləri üzrə sahə sınaqları göstərdi ki:

• yüksək temperaturda (350°F+) qayalık qaz yataqlarında işlək həyat müddəti 22% uzun olur
• kəsmələrin daxil olmasından yaranan yağlayıcının çirklənməsi 63% azalır
• qat-qat ərazidə hər bir qazma futuna düşən texniki xidmət xərcləri 40% aşağıdır
  Sıxlama sistemləri xüsusilə ənənəvi yataqların aşınmasını sürətləndirən yan yüklər olan istiqamətli qazmalarda üstünlük təşkil edir. Bu, 2024-cü ilin geotermal layihələri tərəfindən təsdiqlənmişdir ki, burada 1200-dən artıq saat sıxlama sistemi xərabiyyətsiz işləyib.

Qarışıq və proqnozlaşdırılmayan təbəqələrdə möhkəmliyi artırmaq üçün strategiyalar

Müasir möhkəmlik mühəndisliyində üç əsas yanaşma üstünlük təşkil edir:

1. Dəyişkən kəsici strukturlar – Hibriddən hazırlanmış diş konstruksiyaları növbəli yumşaq/sərt təbəqələrdə konus eroziyasını azaldır
2. Dinamik hidravlik sistemlər – Formasiya sərtliyinin dəyişməsi ilə optimal kəsici hissələrin təmizlənməsini saxlayan avtomatik tənzimlənən səpələyicilər
3. Proqnozlaşdırıcı aşınma modelləşdirilməsi – Maşın öyrənmə alqoritmləri real vaxtda momenti moment verilənlərini emal edir və kritik komponentlərdə gərginlik başlamazdan əvvəl RPM tənzimləmələri tövsiyə edir
   Bir neçə quyuda analiz göstərdiki, bu strategiyaların birləşməsi mürəkkəb çökəkliklərdə planlaşdırılmamış enmə hadisələrini 38% azaltdı, burada kəsici hissələr planlaşdırılmış ümumi dərinliyə (TD) proqnozlaşdırılmış vaxtdan 5% daxilində çatdı

SSS

Üçkonlu kəsici hissənin əsas komponentləri nələrdir?

Üçkonlu kəsici hissələr əsasən konuslar, yataqlar, sıxlıq elementləri və hidravlik səpələyicilərdən ibarətdir. Hər bir hissə yataqların səmərəli şəkildə dağılmasına kömək edərək birlikdə işləyir

Düzəliş dişli və daxil edilmiş dişli kəsici hissələr nə ilə fərqlənir?

Düzəliş dişli kəsici hissələrdə konusdan kəsilmiş polad dişlər var, bu da onları daha yumşaq formasiyalarda istifadə üçün əlverişli edir. Daxil edilmiş dişli kəsici hissələr isə volfram karbidindən hazırlanmış daxiletmələrdən istifadə edir və daha sərt qayalarda üstünlük təşkil edir

Gərginlik (WOB) və dövrelərin (RPM) optimallaşdırılması nə üçün vacibdir?

Çəkinin qəlibə (WOB) və dəqiqədə fırlanma sayının (RPM) optimallaşdırılması, qəlibin aşınmasını və zədələnməsini minimuma endirərək səmərəli penetrasiya təmin edir, bu da xərclərin və vaxtın qənaət edilməsinə kömək edir.

Trikon qələmlər geotermal qazmaya necə təsir edir?

Geotermal qazmada trikon qələmlər ekstremal temperatur və agressiv mayelərə davamlılıq göstərir, bu da onların istismar müddətini uzadır və enerjinin hasilini artırır.