Қатты тау жыныстарында бұрғылау тиімділігін арттыру үшін Rock Auger Bullet тістері қалай әсер етеді

Құрылғы ауыр қоршағы Құлақ ғанаушылары Дизайн: Қатты Тау Жыныстарын Бұрғылау Үшін Геометрия мен Материалдар Ғылымы

Вольфрам Карбиді Оқ Тәрізді Тістердің Геометриясы мен Тау Жыныстарын Кесу Механикасы

Тас бұрғыларындағы оқ тәрізді тістер конус тәрізді пішіні арқасында қатайған жер асты қабаттарын бұзуға көмектеседі. Сүйір пішінді дизайн бүкіл бұрғылау күшін шағын аймақтарға жинақтайды, бұл ескі жазық шетті құралдармен салыстырғанда қажетті энергияны шамамен 30% дейін азайтады. Ұшындағы бұрыш 60 градустан төмен болған кезде, 40 МПа-дан астам қысу беріктігі бар тастарда нәтижелер нақты жақсая бастайды. Мұнда болып жатқан қызықты процесс — бұл тістер дәстүрлі әдістердегідей бәрін бұзуға тырыспай, кернеу арқылы шағын трещиналар тудырады, нәтижесінде таза үгінділер пайда болады және артық қозғалыстар азаяды. Шынайы сынақтар да қатты әсер қалдырды: стандартты пиктардан оқ тәрізді тістерге ауысқан кезде бұрғылау жұмыстарының жылдамдығы шамамен 22%-ға артты, әсіресе гранит пен базальт қабаттарында бұл айқын байқалды, мұнда дәстүрлі әдістер қиындықтарға тап болады.

Геологиялық бейімделу: 60 МПа-дан астам қатты тау жыныстары үшін оптимизациялау

60 МПа-дан жоғары болатын өте қатты тау жыныстары үшін арнайы бейімделулер маңызды:

• Карбидтің маркасын таңдау : Кварц бай тау жыныстарында сынғыш беріктікті жақсарту үшін кобальт байланыстырғышының мөлшері (8–12%) жоғары болады
• Ұшын нығайту : Екі қабатты карбидті қаптамалар 2 500 МПа-дан жоғары соққылық кернеуде шыдайды
• Жан жағының геометриясы : Ығысу мен пластикалық немесе қабатты тау жыныстарында бекіп қалуды болдырмау үшін сүйірлеу бұрыштары (15–20°)
• Симметриялы емес конструкциялар : Орталанбаған ұштар интеркаляцияланған шөгінді қабаттарда тербелістерден туындайтын тозуды азайтады

Бұл өзгертулер абразивті ортада қызмет көрсету құрылымының мерзімін 40% және одан да көп ұзартады, сонымен қатар терең геотермиялық немесе терең қазбаларда қолданылатын жоғары температуралы бұрғылау (>300°C) кезінде тозудың деңгейін төмендететін жылулық бөгеуіш қабықшалар

Қатты Таста Құрделік Пайдалылығының Өсуі Шнек Баллистикалық Тістер қатты Таста

Ену Жылдамдығының Жақсаруы: Салыстырмалы Полигондық Сынақтардан Алынған Мәліметтер

Гранит, базальт және кварцит сияқты әртүрлі тау жыныстарында жүргізілген сынақтар көрсеткендей, бұл арнайы тау жынысы бурлық батырмалары өте қатты тау жыныстарын (60 МПа-дан жоғары қысу беріктігі) 40% -дан 60% -ға дейін жылдамдықпен тесуге мүмкіндік береді. Осындай тістердің пішіні де үлкен рөл атқарады. Олар конус тәрізді болып келеді, сондықтан тау жынысының бетіндегі өте кішкентай нүктеге барлық күшті түсіреді. Бұл тістер көбінесе жазық немесе пышақ тәрізді болып келетін және тау жынысын итеріп немесе оны жылтыратып қана қоймай, шынымен оны бөлшектеп жіберуге көмектеседі. Енді биттің доп тәрізді болып қалу проблемасы да жоқ, сондықтан тесу бірқалыпты жылдамдықпен жалғасады. Алаңдағы операторлардың нақты нәтижелері көрсеткендей, мұндай тістерді қолданған кезде гранитте 30 метрлік тесікті тесу үшін шамамен 2,5 сағат аз уақыт кетеді. Бұл күн сайын дәстүрлі әдістерге қарағанда шамамен 22% артық жұмыс істеуге әкеледі.

Абразивті қабаттарда энергияның тиімділігі мен тоқтау уақытын азайту

Кварцқа бай қабаттар арқылы тесу кезінде жақсартылған конструкцияның өзі шамамен 18-25 пайызға дейін айналдырушы күшті төмендетеді. Бұл отынның азырақ жануын және бүкіл қондырғының уақыт өте келе механикалық тозуының айтарлықтай азаюын білдіреді. Осы биттерде қолданылатын вольфрам карбиді материалы да әлдеқайда мықтырақ болып шығады. Стандартты қорытпалы тісті материалдар өте қиын жерлерде жұмыс істегенде орындай алмайды. Біздің деректерге сәйкес, осы арнайы биттер қалыпты практикада 80 метр сайын ауыстырылатын болса, енді 240 метрге дейін ауыстыру қажет болмайтындай үш есе ұзақ қызмет етеді. Сонымен қатар, операциялар кезінде күтпеген тоқтап қалулар саны шамамен 35 пайызға дейін азаяды. Солтүстік Америкадағы нақты қатты тау жыныстарын тесу жобалары бойынша компаниялар осы жақсартулар арқасында тесілген әрбір метр үшін шамамен 17 АҚШ долларын үнемдеп отыр. Бастапқыда өте техникалық болып көрінетін нәрсе үшін бұл - жаман емес нәтиже.

Құралдың ұзақ қызмет етуі: Тастың тозуға төзімділігі мен ұзақ мерзімділігі Шнек Баллистикалық Тістер

Орташа және өте қатты тастардағы карбидті оқ тістерінің беріктігі мен дәстүрлі тістердің салыстырмасы

60 МПа-дан асатын қысу беріктігі бар тұзбаларда абразивті қабаттарда 1000-ден аса жұмыс сағаты бойы вольфрамды карбидті оқ тістері кесудің бүтіндігін сақтайды – бұл дәстүрлі құймалардың қызмет ету мерзімін үш есе арттырады. Бұл беріктік үш байланысты артықшылықтан туындайды:

• Жоғары сапалы қауіпсіздік : Гранитті бұрғылау сынақтарында карбидті ұштар материалдың 68% аз жоғалуын көрсетеді (Drilling Efficiency Journal, 2023)
• Соққыға төзімділік : Ірі тастары бар немесе тығыздығы әртүрлі тұзбаларда сынудың төмендеуі
• Модульді алмастыру тиімділігі : Жылдам ауыстырылатын сабындар техникалық қызмет көрсету уақытын 40% қысқартады

Ұзақ қызмет ету мерзімі тікелей шығындарды үнемдеуге әкеледі, қатты кварцит пен базальт қабаттары арқылы бұрғылау кезінде тістерді ауыстыру шығындары 70% дейін қысқарады.

Қолдану интеграциясы: Тас бұрғысының оқ тістерін жабдықпен және жұмыс талаптарымен сәйкестендіру

Шнек диаметрі, қанат аралығы және момент сипаттамасымен үйлесімді дизайн

Тау бұрғылау балғасының тістерін дұрыс орнату үшін олар орнатылатын жабдықтардың үш негізгі факторына назар аудару керек: өзі бұрғының өлшемі, спиральды бөліктердің бір-бірінен қашықтығы және машина қандай бұрау моментін көтере алатыны. Бұл тістердің пішіні жағынан алғанда, олардың дизайны бұрғы диаметріне сәйкес келуі тиіс, сондықтан бүкіл кесу бетіне бүкіл жүктеме біркелкі таралады. Ұшып кету қадамы, басқаша айтқанда спиральды бөліктердің бір-бірінен қашықтығы – материалды алу жылдамдығы мен қоспалардың бітелуі мүмкіндігіне үлкен әсер етеді. Спиральдар бір-біріне жақынырақ орналасқан сүйір қадамдар үшін қиын немесе желімді жерлермен жұмыс істеген кезде кесілген материалдарды жақсырақ итеріп шығаруға көмектесетін нақты тіс орналасуы қажет. Бұрғылау қондырғысынан келетін бұрау моменті тістердің шыдай алатын күшімен сәйкес келуі тиіс. Егер бұл тепе-теңдік дұрыс болмаса, әсіресе 60 МПа-дан қаттырақ тау жыныстарында, өткен жылы Drilling Tech Review журналында жарияланған зерттеу бойынша, тозу әлдеқайда тезірек жүреді. Орнатудың алдында әрқашанда сақина өлшемдерін және жабдықтың техникалық сипаттамаларына сәйкес орнатылуын қайта тексеріңіз. Бұл қадамды өткізіп жіберу болашақта қымбатқа түсетін жабдықтың шығып қалуына әкелуі мүмкін.

ЖИІ ҚОЙЫЛАТЫН СҰРАҚТАР

Тау жыныстарын бұрғылау үшін арналған оқ тәрізді тістер деген не?

Тау жыныстарын бұрғылау үшін арналған оқ тәрізді тістер конус тәрізді пішінде жасалып, қатты тау жыныстарына тиімді түрде өту үшін қуатты шағын аймақтарға бағыттайды. Бұл олардың өнімділігін арттырады.

Вольфрам карбидінен жасалған оқ тәрізді тістер бұрғылау процесін қалай жақсартады?

Вольфрам карбидінен жасалған оқ тәрізді тістер геометриялық пішіні мен материал қасиеттері арқасында энергияны аз қажет етіп, өткізгіштікті арттырып және тоқтауларды азайтады.

Қатты тау жыныстарын бұрғылау кезінде карбидті оқ тәрізді тістерді қолданудың қандай артықшылықтары бар?

Артықшылықтарына ұзақ мерзімді пайдалану, тозуға төзімділік және тістерді жиі ауыстыру қажеттілігін азайту арқылы шығындарды үнемдеу жатады.