Kelly түрлерінің әртүрлі түрлері және дұрыс таңдау әдістері

Түсіну Келли қабырғалары бұрғылау жүйелеріндегі қызметі мен негізгі дизайны

Келли тақтасы дегеніміз не? Айналмалы бұрғылау жүйелеріндегі Келли тақтасы

Келли тобылғының негізгі байланысы ретінде роторлы өңдеу қондырғыларындағы бұранда күшін беру үшін пайдаланылады, әсіресе ағайын-ішектер мен қаптама жүйелері сияқты әртүрлі өңдеу құрылғыларын айналдыру механизміне қосылады. Бұл тобылғылар бір-біріне бекітілген бірнеше бөліктерден тұрады және олар керіліп келесі күшті әсерлерге төтеп беріп, қажетті тереңдікке дейін жету үшін созылады. Қондырғының энергия көзінен өңдеу битіне дейінгі айналу күшін беру тұрғысында, бұл компонент негізгі құрылыстардың, диафрагмалық қабырғалардың және жерге қазылатын құбырлардың дәл өңделуіне мүмкіндік береді. Бөліктерден тұратындығына байланысты операторлар барлық жүйені тоқтатып, орнын ауыстырмай-ақ үздіксіз өңдеу жасай алады. Кейбір жергілікті есептерге сәйкес, бұл конструкция күтіп тұру уақытын ескірген тұрақты ұзындықты нұсқалармен салыстырғанда шамамен 40 пайызға дейін қысқартады, сондықтан көптеген жұмыс орындаушылар қазіргі таңда осындай тобылғыларды қолдануды ұнатады.

Электр беру үшін тиімділік қамтамасыз ететін келли тақталарының негізгі қасиеттері

Жоғары өнімділікті келли тақталарын сипаттайтын төрт инженерлік сипаттама:

1. Басқару орналасуы : Айналу жетегіне бекітілген құйма болаттан жасалған жоғарғы бөлік, сырғанау кезінде бұралу моментін беруді қамтамасыз етеді
2. Бір-біріне ұштасатын фланецтер : Кері айналу кезінде бөлшектердің бөлінуіне кедергі жасайтын дәл өңделген бұйымдар
3. Қабырға қалыңдығының градациясы : Беріктік пен салмақтың тиімді қатынасын қамтамасыз ететін 14-22 мм-ге дейінгі құбыр қабырғалары
4. Хромдау : Үйкеліс сегменттері арасындағы үйкелісті 60%-ға дейін азайтады (Tribology International, 2022)

Бұл қасиеттер тығыз қиыршық тастар немесе сынық тау жыныстары сияқты қиын жағдайларда 18 000 Нм артық болатын бұранда күшін қамтамасыз етеді.

Айналдыру басын және қаптама құралдарын басқарудағы Келли тақтасының рөлі

Келли тақтасы айналу қозғалысын нақты кесу күшіне айналдыру үшін айналдыру басымен бірге жұмыс істейді, сонымен қатар жан-жаққа қозғалған кезде бұрғылау құбырын тұрақты ұстайды. 1:200 дәлдік шегінде тік ұңғыларды ұстау үшін бұл тұрақтылық өте маңызды. Қиын жер жағдайлары арқылы қаптаманы жылжыту үшін осындай тақталар 50-ден 120 килоньютонға дейінгі күшті әсер етеді, олар суы бар құмды жұмсақ жерлерге уақытша қаптаманы қағып, оның құлауын толық аяқтайды. Бұл құрылыс бригадаларының қалалық құрылыс жобаларында дәл ұңғылар мен жердің тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін Келли тақтасына сеніп тұрғанын түсіндіреді.

Үйкеліс Келли түтіктері мен бұғаттау Келли түтіктері: Өнімділігі мен Құрылымдық Айырмашылықтары

Телескопты қосылып жабысу арқылы Үйкеліс Келли түтіктерінің жұмыс істеу принципі

Үйкеліс Келли түтіктері ішкі мен сыртқы рельстердің арасында пайда болатын қысымды үйкеліс арқылы бұрғылау моментін беру арқылы жұмыс істейді. Оларды ерекше ететіні – жұмсақ жер жағдайларында жұмыс істеген кезде сатылы түрде ұзаюы мүмкін. Үйкеліс әдісі осы жерде тиімді жұмыс істейді, себебі энергияны шығын болмайтындай айналу күшін тиімді түрде жеткізеді. Әсіресе телескопты бөлігі өзі дәл қажетті үйкеліс бақылауы арқылы әртүрлі қазу тереңдіктеріне бейімделіп, барлығын дұрыс туралап тұрады. Уақыт өткен сайын бұзылып тұратын күрделі механикалық бұғаттаулар қажет емес.

Жұмсақ пен орташа топырақ жағдайларында Үйкеліс Келли түтіктерін қолдану

Бұл түтіктер үйкелісі бар күшті айналдыру моментін жоғалтпай көшіріп тасымалдауға көмектесетін саз және сүзілгіш топырақта ең жақсы жұмыс істейді. Салмағы жеңіл және жинауы оңай болғандықтан қалалық қазу жұмыстары мен тереңдігі аз фундаменттер үшін құны арзан болады. Өткен жылы «Геотехникалық инженерия журналында» жарияланған кейбір сынақтар нәтижесінде үйкеліске негізделген жүйелер басқа әдістерге қарағанда құмды сазға шамамен 25% тезірек енеді екен. Алайда, олар қатты тау жыныстары мен тығыздалған қиыршық тасты өңдеуге және белгілі бір жергілікті жағдайларда қолдануға шектеу енгізетін дәрежеде қатаң емес.

Интерлокты Kelly түтіктердің қосылыстар механизмі мен артықшылықтары

Бір-біріне қосылатын Келли таяқшалары көршілес сегменттерді бекітіп, олардың бірге айналуын қамтамасыз ететін механикалық кілттерді пайдаланады, ыңғайсыз сырғанау мәселелерін жояды. Бұл практикада 280 килоньютон метрге дейінгі едәуір жақсы айналу моментін беру мүмкіндігін білдіреді. Бұл 2023 жылы Терең негіздер институтының зерттеуіне сәйкес қалыпты үйкеліс негізіндегі модельдермен салыстырғанда 63 пайыз жақсылатын өнімділік болып табылады. Бөлшектер арасындағы мықты байланыстың тағы бір пайдалы қасиеті – бүйірден қозғалуға қарсылық көрсету. Бұл вертикаль бағытты сақтау өте қиын болатын қиын топырақ жағдайларында жұмыс істеу кезінде өте маңызды.

Интерлоктық конструкциялардағы артық айналу моментіне төзімділік пен бүгеуілдің азаюы

Жоғары кернеу ортасында пайдалануға арналған, бұрандалы тақташалар 900 кН осьтік жүктемеге дейінгі аралықта 42% аз бүгеу көрсетеді. Олардың сыртқы беттеріндегі қабырғалар кернеуді біркелкі таратып, қатты тау жыныстары немесе бөлшектелген тау жыныстарында ұзақ уақыт пайдалануға мүмкіндік береді. 2023 жылғы геотехникалық зерттеу бұрандалы жүйелердің үйкеліс моделдерімен салыстырғанда ішектерде жұмыстың тоқтау уақытын 19% азайтатынын көрсетті.

Салыстырмалы талдау: Үйкеліс пен Бұрандалы Келли тақташаларының нақты пайдалануында

Инфрақұрылым жобалары бойынша 57 өлшемнен жиналған деректер қосылыс арматурасының әртүрлі геологиялық жағдайда терең негіздерді 28% тезірек орындайтынын көрсетті, ал үйкеліс моделдері қысқа кемелер мен тұрғын үй құрылыстары үшін әлі де пайдалы. ISO 22477-2 стандартына сәйкес келетін жоғары дәрежелі қауіпті алаңдар үшін қосылыс жүйелерін қолдануды жөн көреді.

Телескопты және Толық блоктау Келли түтіктері: Тереңдік пен Қатты жыныстарда бұрғылау кезіндегі бұрғылау моментін тиімді пайдалану

Телескопты Келли түтіктерінің Әртүрлі жер беті жағдайларында бұрғылау тереңдігін қалай ұзартатыны

Телескоптық Келли түтіктері гидравликалық қуат көмегімен ұзартылатын ішіне салынған болат түтіктерден тұрады, ештеңені бөлшектемей-ақ тереңдікті шамамен 40% дейін реттеуге мүмкіндік береді. 2022 жылғы NASD зерттеуіне сәйкес, бұл түтіктер қабатты топыраққа шамамен 50% дейін жақсырақ енеді. Құрылымының бөлшектік жобасы саз және қиыршық тастың қабаттары арасында ауысу сияқты қиын жер жағдайларында жұмыс істеу кезінде нақты түрде көрінеді. Сондай-ақ, радиус талаптары 25 сантиметрге дейін төмендеген жағдайда да өте қысқа кеңістіктерде жақсы жұмыс істейді, бұл қалалық құрылыс жобалары үшін барға жақын маңызды болып отыр.

Жетекші Келли түтіктері мен Жоғары бұрандалы тау жыныстарын бұрғылаудағы рөлі

Толық блоктау Kelly Bar жүйесі барлық телескопты бөліктерді бір уақытта біріктіріп, 380 кН·м дейінгі бұралу күштерін шыдай алатын бір бүтін бұралу бағанын құрайды. Гранит пен базальт тәрізді қатты материалдар арқылы бұрғылау кезінде осындай беріктік өте маңызды. 2023 жылы ACOE өткізген өрістік сынақтарға сәйкес, метаморфты тау жыныстарында жұмыс істеген кезде осындай тақталар бұрғылық құралдарының тербелісін шамамен 62% азайтты, бұл түзу ұңғымалар мен бұрғылау операциялары кезінде азырақ түзету жасау дегенді білдіреді. Бұл жобалау дәстүрлі әдістерге қарағанда да жақсырақ жұмыс істейді. Жүйенің барлық бөлігінде толық қосылған шеттері бар болғандықтан, энергияның шығыны едәуір азаяды. Өлшеулер нәтижесі шамамен 92% бұралу моментін беру әсер есептелді, ал ескі үйкелісті телескопты жүйелерде тек 78% ғана болды. Ұзақ бұрғылау жолдарында әрбір күш маңызды болған жағдайда бұл айырмашылықтың үлкен маңызы бар.

Құрылыстық қаттылық талаптары: тау жыныстарын бұрғылауға сәйкес келетін Kelly Bar

Қабаттасқан тау жыныстарынан туындайтын симметриялы емес жүктемелерді басқару үшін беріктігі жоғары болатты қажет ететін шығыр ұңғышының үйлесімділігі 550 МПа тау жынысы көп шөрінде карбидті вольфрамды тозу пластиналары бар күшейтілген таяқшаларды пайдалану 2023 жылғы Канаданың тау-кен жобасында 34% тереңдікке жету жылдамдығын арттырды

Нәтижелерді талдау: Таулы және қатты тау жынысы бар аймақтардағы толық блоктау жүйелерін пайдалану қарқынды өсуде

Анды және Гималай диапазондары бойынша 2023 жылы Full Lock Kelly Bar жобалаулары жылдан-жылға 40% өсті (USGS Mining Atlas). Олардың екі фазалы әрекет механизміне назар аударыңыз, ол мыналарды қамтамасыз етеді:

• 29% жоғары бұрау моментін сақтау 30 метр тереңдіктен астам
• 57% аз жұқа тексеру телескопиялық модельдермен салыстырғанда
• 800–1,200 мм диаметрлі тау жергілікті ағаштарымен үйлесімділік

Бұл өсу сейсмикалық белдеулерде <2 мм ұңғыма дәлдігін қажет ететін инфрақұрылымдық жобалармен сәйкес келеді, онда арматураның қаттылығы тікелей негізгі беріктілікке әсер етеді.

Ерекше бұрғылау қиындықтары мен алаң шектеулері үшін арнайы Kelly Bars

Суға қаныққан немесе су өткізгіш топырақтарда жерді бекіту үшін құбыр өткізгіш Kelly Bars

Келли тақталарын қоршау жердің ыдырауы немесе суға толуы мүмкін аймақтарды бекітуге көмектеседі. Олардың ерекшелігі - бос құрылысы, бұл бір мезгілде қазу мен қоршау орнатуға мүмкіндік береді, ерекше құм мен құмды қабаттармен жұмыс істеу кезінде маңызды. Өткен жылы жарияланған зерттеуге сәйкес, дәстүрлі тесік техникаларымен салыстырғанда осындай жүйелерді пайдалану жердің ығысуын шамамен 40 пайызға азайтады. Бұл инженерлердің жұмыстар кезінде нәтижелердің дәлдігін сақтап қана қоймай, сонымен қатар су мөлшері әртүрлі болып келетін қиын жер асты ортасында да ыдырауды болдырмауына мүмкіндік береді.

Ауыр және терең негізгі жобалар үшін күшейтілген Келли тақталары

Жоғары беріктік материалдардан жасалған болат Kelly таяқшалары әдетте 25-тен 40 миллиметр аралығында қабырғалары болады. Терең негіздерде жұмыс істеген кезде олар ауыр бұрау моменті мен осьтік жүктемелерге шыдайтындай етіп жасалған. Күшейтілген нұсқалар шын мәнінде 3500 килоньютоннан астам күшке төтеп бере алады, бұл оларды ғимараттарды салу немесе теңізде жел элетр станцияларын орнату сияқты жұмыстар үшін маңызды құрал етіп санайды. 2024 жылғы Құрылыс инженериясы туралы есепте келтірілген 50 көпір салу алаңында жүргізілген сынақтар нәтижесінде бұл күшейтілген таяқшалар қалың мұз еріген топырақ арқылы қарапайым модельдерге қарағанда 22 пайызбен тезірек өтетіні анықталды. Нақты өмірде уақыт ақша болған жағдайда осындай өнімділік айырмашылығы үлкен рөл атқарады.

Тар кеңістіктер мен төмен төбелердегі қысқа Kelly таяқшалары

Қалаларды қайта жабдықтау кезінде жиі дәстүрлі әдістер жарамайтын тар кеңістіктермен жұмыс істеу қажет болады. 4-тен 6 метрге дейінгі қысқа Келли түтіктері сегіз метрден аз бос кеңістік болған жағдайда қолданылады. Бұл арнайы құралдар метро желілерін кеңейту немесе салынған ғимараттардың астындағы коммунальды құрылыстарды жаңарту сияқты жобалар үшін маңызды айырмашылық жасайды. 2022 жылы жасалған метрополиялық тоннель жобасын мысалға келтірейік. Жобалаушылар қысқа түтіктерді пайдалану арқылы тесу жылдамдығын тар кеңістіктерде құрылғыларды жұмысқа бейімдеуге қарағанда шамамен 30 пайызға арттырғанын анықтады. Ескі инфрақұрылым мен жаңа талаптар арасында қалған келісім жасаушылар үшін осындай тиімділік өте маңызды.

Аралас Келли түтіктері мен бұрғылау басы: Өнімділік пен тиімділік көрсеткіштері

Тікелей қосылған шнек Келли жүйесі компоненттер арасындағы ортаңғы қосылыстар арқылы болатын қуат шығындарын азайтады, бұл соңғы жылдары Drilling Mechanics Journal журналының зерттеуінде айналу тиімділігінің 15-25 пайызға жақсарғанын көрсетті. Барлығы бір жабдықта орналасқан бұл бірліктер жақсылық топырақтармен жұмыс істеген кезде шынайы жарқырайды, бұл дәстүрлі орнатулар оларды шнек шарлау мәселелеріне батырып алады. Нақты уақытта бақылау арқылы өткізілген жер тесу сынақтарында Келли шнектерін пайдалану арқылы күш моментін беру 28 пайызға дейін жақсарғаны анықталды, бұл қолдану үшін ескі жабдықтарды қайта жасап шығаруға тырысуға қарағанда әлдеқайда тиімді.

Топырақ жағдайлары мен жобалау талаптарына сәйкес Келли тақтасын таңдау әдісі

Топырақ жағдайларын бағалау және Келли тақтасын таңдау критерийлерін сәйкестендіру

Біз жұмыс істейтін топырақ түрі жобаға сәйкес келетін келли тақтасын таңдаудың бәрін анықтайды. Үйкеліс тақталары құм немесе саз сияқты жұмсақ материалдарда жақсы жұмыс істейді, себебі олардың телескоптық конструкциясы қысымның әсерінен қуатты беруді жалғастырады және құламайды. Тығыздалған қиыршық тас немесе тұтас тау жыныстары сияқты қиын жерлерге тап болғанда, біз бұғаттау тақталарын қолданамыз. Олар құрылымдық тұтастықты жақсырақ қамтамасыз етеді және иілуге дейін шамамен 30 пайызға көбірек күш түсіруге шыдайды. Қазба жұмыстарын бастамас бұрын алдын ала топырақтың кедергісін тексеру тиімді. Бұл арзан сапалы тақталарды күтпеген жерден тез құлатып жіберетін, жасырын ылғалды аймақтар мен қатты қабаттарды уақытылы анықтауға көмектеседі, соның арқасында уақыт пен ақшаны үнемдеуге болады.

Қазу әдістері мен Келли тақтасының үйлесімділігі: саздан қатты тау жынысына дейін

• Жұмсақ сазда роторлы қазу : Оңтайлы жылдамдық пен тұрақтылық үшін 355–500 мм диаметрлі үйкеліс Келли тақталарын қолданыңыз
• Суға қаныққан топырақтағы қаптаманың орналасуы : Сұйықтың кіруін болдырмау үшін жабық жалғамдары бар толық блоктау жүйелерін таңдаңыз
• Қатты тау жыныстары : Гранитте 18% тезірек ену үшін тау жынысы бурығының адаптерлері бар телескоптық келли таяқтары (Геотехникалық жабдық журналы, 2022 ж.)

Дерекқор негізіндегі талдау: 50 жұмыс алаңы бойынша ену жылдамдығы мен келли таяқтарының түрі

2023 жылы 50 негізгі жобаны талдау нәтижесі:

Жерге сәйкес келетін келли тақтасын пайдалану жобалары жұмыстардың кешігуін сәйкес келмейтін жобалауға қарағанда 41% азайтты.

Таңдау Стратегиясының Негізі: Келли Тақтасының Түрін Тереңдікпен, Бұранда Моментімен және Алаң Шектеулерімен Сәйкестендіру

Жабдықтау талаптарын қарастырғанда, 180 кН·м артық болған кезде иілу моменті маңызды болып табылады, онда бұрандалық жолақтардың қолдануы тиімді. 25 метрден артық тереңдіктер үшін телескоптық бөлімдер қажет болады. Кеңістіктік шектеулер де құрылыс алаңында ең тиімді нәрсені анықтауда өз үлесін қосады. Қалаларда, әдетте, 15 градустық көлбеу бұрышын өңдей алатын, құрылыс инфрақұрылымымен жұмыс істеу кезінде маңызды болып табылатын, қысқа келли таяқшалар қажет. Ал тау жер бедері басқа тарих айтады. Онда екі бағытта да иілу моментіне қосымша тұрақтылық беретіндіктен, толық блоктау жүйелері тіпті міндетті болып табылады. Әрбір ерекше құрылыс алаңына сәйкес келетін таяқша конструкциясын дұрыс таңдау – бұл тек қана талаптарды орындау ғана емес, сонымен қатар жұмысты алғаш рет дұрыс орындау мен негіздердің жылдар бойы қысымға төтеп беруін қамтамасыз ететін негізгі фактор.

Жиі қойылатын сұрақтар

Келли таяқшасының бұрғылау жүйелеріндегі негізгі рөлі қандай?

Kelly түбігі айналмалы бұрғылау жүйелерінде маңызды рөл атқарады, ол бұрғылау құралына айналу моментін береді, соның арқасында құрылыс негіздері үшін қажетті дәл бұрғылау жасалынады, мысалы, құбырларды бұрғылау, диафрагмалық қабырғаларды жасау және басқа да құрылыс жұмыстары.

Үйкелісті Kelly түбіктері мен тісті Kelly түбіктерінің айырмашылығы неде?

Үйкелісті Kelly түбіктері телескопиялық беттесу арқылы момент береді, олар жұмсақтан орташа топырақ жағдайлары үшін идеалды. Тісті Kelly түбіктері момент беру үшін механикалық кілттерді пайдаланады, қатты топырақ жағдайларында және жоғары момент сыйымдылығында үздік өнімділік көрсетеді.

Толық блоктаулы Kelly түбіктерін пайдаланудың артықшылықтары қандай?

Толық блоктаулы Kelly түбіктері 380 кН·м-ге дейінгі моментті ұстап тұруға қабілетті, қатты тау жыныстары арқылы бұрғылау үшін маңызды. Олар бұрғылау жолағының тербелісін азайтады және энергияны үнемдейді, жоғары момент беру әсер етінділігіне қол жеткізеді.

Жобаға қандай Kelly түбікті таңдау керек?

Тиісті Келли тақташасын таңдау топырақ жағдайларына, бұрғылау операцияларын тиімді және нәтижелі орындау үшін қажетті айналу моментіне, тереңдікке және кеңістіктің болуы сияқты қажеттіліктерге байланысты. Топырақтың кедергісін тексеру тиісті тақташаны таңдауға көмектеседі.