ການຈັບຄູ່ຊຸດຂອງເຄື່ອງຂັດເຈາະໃຫ້ເໝາະສົມກັບສະພາບດິນ ແລະ ຫີນສຳລັບການເຈາະຮາກຖານ

ເລືອກທີ່ຖືກຕ້ອງ DRILL BIT ຈັດປະເພດຕາມປະເພດຊັ້ນດິນ

ດິນ ແລະ ຫີນອ່ອນຈົນເຖິງກາງ (UCS < 80 MPa): ເມື່ອເຄື່ອງຂັນດີເລີກແບບຟັນ ແລະ ແບບ Spade ມີປະສິດທິພາບດີທີ່ສຸດໃນການເຈาะ ແລະ ມີປະສິດທິພາບດ້ານຕົ້ນທຶນ

ສໍາລັບ dRILL BIT ການດຳເນີນງານໃນດິນທີ່ມີຄວາມນຸ້ມນວນຫຼາຍຂຶ້ນ ເຊັ່ນ: ດິນດີດທີ່ອຸດົມສຳລັບດິນຊາຍ, ຊັ້ນຫີນປູນ, ແລະ ຊັ້ນຫີນປູນທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງຕໍ່ການອັດທີ່ບໍ່ຖືກຈຳກັດຕ່ຳກວ່າ 80 MPa; ບິດທີ່ມີຟັນເຈາະແລະບິດຮູບຈອກ (spade bits) ࡒຳເນີນການໄດ້ດີທີ່ສຸດ. ຮູບຮ່າງຂອງແຖວຕັດທີ່ເປັນລັກສະນະເປັນພິເສດເຮັດໃຫ້ເກີດການຕັດແບບເຮັດວຽກດ້ວຍການດຶງ (shearing action) ທີ່ເຂັ້ມແຂງ ໃນເວລາທີ່ຕ້ອງການກຳລັງບິດ (rotational force) ໜ້ອຍກວ່າເທັບອື່ນໆ. ການທົດສອບໃນເຂດຈິງ ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ ບິດເຫຼົ່ານີ້ສາມາດເຈາະຜ່ານຊັ້ນຫີນທີ່ຄ້າຍຄືກັນໄດ້ໄວຂຶ້ນປະມານ 40% ເມື່ອທຽບກັບບິດທີ່ມີແທງທີ່ເຮັດຈາກທົງສັງເຄາະ (carbide tipped) ຢ່າງດັ້ງເດີມ. ນອກຈາກນີ້ ຜົນປະໂຫຍດດ້ານການເງິນກໍສຳຄັນຫຼາຍ. ອີງຕາມການສຶກສາຫຼ້າສຸດທີ່ເຜີຍແຜ່ໃນວາລະສານ Drilling Efficiency Journal ໃນປີທີ່ຜ່ານມາ, ຜູ້ປະຕິບັດງານລາຍງານວ່າ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕໍ່ແຕ່ລະເມັດທີ່ເຈາະຫຼຸດລົງປະມານ 30% ເມື່ອເຮັດວຽກເປັນສ່ວນໃຫຍ່ໃນຊັ້ນດິນທີ່ເປັນດິນດີດ. ສິ່ງນີ້ເກີດຂື້ນຈາກການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານໃນເວລາດຳເນີນງານ ແລະ ການປ່ຽນບິດທີ່ສຶກເສື່ອມນ້ອຍລົງ. ນອກຈາກນີ້ ລັກສະນະການອອກແບບທີ່ງ່າຍດາຍຂອງບິດເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ຢ່າງເປັນພິເສດສຳລັບບໍ່ເຈາະທີ່ມີຄວາມຍາວຫຼາຍ (long reach wells) ແລະ ການເຈາະທີ່ມີທິດທາງ (directional drilling projects) ໂດຍທີ່ການມີສ່ວນປະກອບສຳຮອງບໍ່ສາມາດເຮັດໄດ້ເสมື່ອໃດກໍຕາມ.

ຫີນແຂງຈົນເຖິງຫີນແຂງຫຼາຍ (UCS 120 MPa): ເປັນຫຍັງຕ້ອງໃຊ້ TCI ແລະ ຕົວຕັດທີ່ເຮັດຈາກທົງສະເຕນເລດຮູບກະໂລກ ແກ້ວเจັບ ມີປະສິດທິພາບດີກວ່າ PDC ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີຄວາມດັນສູງ

ເມື່ອຂຸດເຈາະຜ່ານຫີນທີ່ແຂງແຮງຫຼາຍໆ ເຊັ່ນ: ກະລານິດ, ເນີສ, ແລະ ກ້ອນຫີນຄວາດສິດທີ່ໃຫຍ່ໆ ແລ້ວ ຕົວຕັດທີ່ເຮັດຈາກທັງສະເຕນ ຄາບໄບດ໌ (TCIs) ແລະ ຕົວຕັດແບບກະໂປງທີ່ເຮັດຈາກຄາບໄບດ໌ ຈະເຮັດວຽກໄດ້ດີກວ່າລະບົບຄອມແປັກທີ່ເຮັດຈາກເພີລີຄຣິສຕັລລີນ ເດີມອນ (PDC) ທີ່ຖືກນຳໃຊ້ຢູ່ທົ່ວໄປ. ສິ່ງທີ່ເກີດຂຶ້ນຄື ຕົວຕັດ PDC ນັ້ນເປັນພຽງແຕ່ການຂຸດເຈາະແບບເລື່ອນໄປຕາມເນື້ອຫີນ ແລະ ສຶກຫຼຸດໄວໆ ເມື່ອເຈີກັບວັດສະດຸທີ່ມີຊີລິໂຄນສູງ. ແຕ່ຕົວຕັດ TCIs ນັ້ນຈະທຳລາຍຫີນອອກດ້ວຍການນຳໃຊ້ແຮງກົດທີ່ຄວບຄຸມໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ ໂດຍການນຳໃຊ້ແຮງຈຸດ (point loads) ປະມານ 200 kN ຕໍ່ເຊັງຕີເມີຕີກາຣ໌ສີ່ເຫຼີຍມ. ການທົດສອບໃນສະຖານທີ່ຈິງ ແສດງໃຫ້ເຫັນວ່າ ຕົວຕັດເຫຼົ່ານີ້ຍັງຮັກສາພະລັງການຕັດເດີມໄວ້ໄດ້ປະມານ 85% ເຖິງແນວທີ່ໄດ້ເຮັດວຽກຕໍ່ເນື່ອງເປັນເວລາ 120 ຊົ່ວໂມງ ໃນຊັ້ນຫີນບາຊັລຕ໌ທີ່ແຂງ. ນີ້ເທົ່າກັບປະມານສອງເທົ່າຂອງເວລາທີ່ຕົວຕັດ PDC ມາດຕະຖານຈະສາມາດໃຊ້ງານໄດ້ໃນເງື່ອນໄຂທີ່ຄ້າຍຄືກັນ. ຂໍ້ດີອີກອັນໜຶ່ງມາຈາກການທີ່ເຄື່ອງມືເຫຼົ່ານີ້ມີກະໂປງທີ່ເລື່ອນໄດ້ (rolling cones) ເຊິ່ງຈັດການກັບການສັ່ນໄຫວໃນສ່ວນທີ່ຫີນແຕກ. ການອອກແບບນີ້ຊ່ວຍຫຼຸດບັນຫາການເບື່ອງຂອງຮູ (hole wandering) ລົງປະມານເທິງສອງເທົ່າ ເມື່ອທຽບກັບລະບົບຕົວຕັດທີ່ຢູ່ນິ່ງ (fixed cutter systems) ອີງຕາມການຄົ້ນພົບເຫຼົ່ານີ້ທີ່ຖືກເຜີຍແຜ່ໃນວາລະສານ Geotechnical Drilling Review ໃນປີທີ່ຜ່ານມາ.

ການເຂົ້າໃຈຄຸນສົມບັດຂອງຊັ້ນຫີນ: ຄວາມແຂງ, ຄວາມແຂງແຮງ, ແລະ ຄວາມເປືອຍ

ເນື້ອໃນຊີລິກາ ແລະ ດັດຊະນີການເປືອຍ: ການວັດແທກຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການສຶກສາໃນຊັ້ນຫີນທราย, ຊັ້ນຫີນບາຊັລຕ໌, ແລະ ຊັ້ນຫີນ quartzite

ເມື່ອເວົ້າເຖິງການສຶກຫຼຸດຈາກການຂັດຖູ, ອັດຕາຂອງຊີລິໂຄນ (silica) ແມ່ນປັດໄຈທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດ. ເມື່ອເນື້ອໃນຊີລິໂຄນເກີນ 60% SiO2 ແລ້ວ, ຄວາມສ່ຽງຈາກການຂັດຖູຈະເລີ່ມເພີ່ມຂື້ນຢ່າງຮຸນແຮງ ແລະ ເປັນເລື່ອງທີ່ວິສະວະກອນອາດຈະບໍ່ທັນເຫັນຄວາມສ່ຽງນີ້ທັນທີ. ອຸດສາຫະກຳໄດ້ພັດທະນາວິທີການທີ່ເອີ້ນວ່າ "ດັດຊະນີຄວາມຂັດຖູ CERCHAR" (ຫຼື CAI ເປັນສັ້ນ) ເພື່ອວັດແທກຄວາມສ່ຽງນີ້ໃນສະຖານທີ່. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ປະເພດຫີນທີ່ມີຊີລິໂຄນສູງເຊັ່ນ ສັນດສະໂຕນ (sandstone) ມັກຈະຢູ່ໃນລະດັບ CAI ລະຫວ່າງ 3.0 ແລະ 4.0, ໃນຂະນະທີ່ quartzite ມີຄ່າສູງກວ່າອີກ ເຖິງປະມານ 4.5 ເຖິງ 5.5. ວັດຖຸເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງຕັດເສື່ອມສະຫຼາຍຢ່າງໄວວາ ເຮັດໃຫ້ຕ້ອງໃຊ້ເຕັກນິກການຈັດວາງແຕງທັງຄາບອນ (carbide) ໂດຍສະເພາະ. ໃນດ້ານກົງກັນຂ້າມ, ບາຊັລ (basalt) ທີ່ມີຊີລິໂຄນຕ່ຳ ມີພຽງ 10 ເຖິງ 25% SiO2 ແລະ ມີຄ່າ CAI ຕ່ຳກວ່າ (ປະມານ 1.0 ເຖິງ 2.0). ຖືງແນວໃດກໍຕາມ, ບາຊັລບໍ່ໄດ້ເປັນວັດຖຸທີ່ຂັດຖູງ່າຍເທົ່າຫຼາຍ, ແຕ່ກໍຍັງເປັນບັນຫາເນື່ອງຈາກໂຄງສ້າງເມດທາດທີ່ເຂົ້າກັນຢ່າງແນ່ນໜາ ເຊິ່ງຕ້ອງໃຊ້ວິທີການຈັດການທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນການຂັບເຈາະ.

ໃນຊັ້ນດິນທີ່ມີການສຶກຫຼຸດສູງ ການອອກແບບເຄື່ອງຂຸດປຸກປົ່ນປະເພດລວມທີ່ມີການຈັດລຽງແຖວຂອງແທງຕັດທີ່ບໍ່ເປັນສັດສ່ວນຢ່າງເທົ່າທຽມກັນ ສາມາດແຈກຢາຍການສຶກຫຼຸດໄດ້ຢ່າງເທົ່າທຽມກັນທົ່ວທັງໂຄງສ້າງການຕັດ—ເຮັດໃຫ້ອາຍຸການໃຊ້ງານຍາວນານຂຶ້ນຈົນເຖິງ 200% ເມື່ອທຽບກັບການຈັດຕັ້ງທີ່ທຳທຳທຳ (Mining Tech Review 2022).

ການປັບປຸງຮູບຮ່າງຂອງເຄື່ອງຂຸດປຸກປົ່ນ ແລະ ໂຄງສ້າງການຕັດເພື່ອຄວາມສະຖຽນ ແລະ ຄວາມປະສິດທິຜົນ

ຊັ້ນດິນທີ່ແຕກ, ຊັ້ນດິນທີ່ເປັນຊັ້ນ, ແລະ ຊັ້ນດິນທີ່ເປັນເນື້ອດຽວກັນ: ການຈັບຄູ່ກັບການຈັດຕັ້ງຂອງແທງຕັດປະເພດເຄື່ອງເປີດ (Cone), ແທງຕັດປະເພດກາງ (Cross), ແລະ ແທງຕັດປະເພດລູກປີ້ນ (Ball Tooth) ກັບໂຄງສ້າງຂອງຫີນ

ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງເຄື່ອງມືຂຸດເຈາະແທ້ຈິງແລ້ວແຕ່ກັບຮູບຮ່າງຂອງຟັນທີ່ເຂົ້າກັນໄດ້ດີກັບປະເພດຫີນທີ່ພວກເຮົາກຳລັງຂຸດເຈາະ ບໍ່ແມ່ນພຽງແຕ່ຄວາມແຂງແຮງຂອງຟັນເທົ່ານັ້ນ. ເມື່ອເຮົາເຮັດວຽກກັບຫີນທີ່ເຕັມໄປດ້ວຍແຕກຮ້າວ ແລະ ສາຍແຕກ, ຟັນທີ່ມີຮູບຮ່າງເປັນຮູບກົມຈະຊ່ວຍແຈກຢາຍແຮງທີ່ເກີດຈາກການຕີອອກໄປທົ່ວທັງເຄື່ອງມືຂຸດເຈາະ, ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການສັ່ນສະເທືອນ ແລະ ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ຟັນຫັກຫຼຸດອອກໄປຢ່າງໄວວ່າເມື່ອເກີດການຕີຢ່າງທັນທີ. ສຳລັບຊັ້ນຫີນທີ່ເປັນຊັ້ນໆ ເຊັ່ນ: ຫີນເຊີລ໌ (shale) ທີ່ຕັ້ງຢູ່ຕິດກັບຫີນທราย (sandstone), ຈະຕ້ອງໃຊ້ຟັນທີ່ຖືກອອກແບບໃຫ້ຕັດຂ້າມຊັ້ນ (cross-cut teeth) ແທນ. ຟັນເຫຼົ່ານີ້ຈະຕັດຜ່ານຊັ້ນຫີນໄດ້ຢ່າງລຽບເລືອງ, ເຮັດໃຫ້ການຂຸດເຈາະເປັນໄປຢ່າງລຽບເລືອງ ເນື່ອງຈາກຫຼຸດການປ່ຽນແປງຂອງທອກ (torque) ລົງໄດ້ປະມານສາມສິບເປີເຊັນ ແລະ ຊ່ວຍໃຫ້ຄວບຄຸມທິດທາງຂອງຮູທີ່ຂຸດໄດ້ດີຂຶ້ນ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ສຳລັບຫີນແຂງທີ່ເປັນເນື້ອດຽວກັນທີ່ມີຄ່າຄວາມຕ້ານການອັດທີ່ບໍ່ມີການຈຳກັດ (unconfined compressive strength) ຢູ່ລະຫວ່າງ໘໐ ແລະ ໑໒໐ ເມກາປາສການ, ຈະໃຊ້ຟັນທີ່ມີຮູບຮ່າງເປັນຮູບກົນ (conical shaped teeth) ໄດ້ດີທີ່ສຸດ. ຮູບຮ່າງທີ່ມີຈຸດປະສົງເປັນຈຸດທີ່ແລ້ວນີ້ຈະເນັ້ນແຮງກົດລົງໄປທີ່ຕົວຫີນໂດຍກົງ, ເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງມືຂຸດເຈາະສາມາດຕັດຜ່ານຫີນໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ ແລະ ຫຼີກເວັ້ນບັນຫາຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: ການສັ່ງເກີດຂີ້ຝຸ່ນຫີນທີ່ຫຼາຍເກີນໄປ ຫຼື ການລືນຂຶ້ນລົງຂອງເຄື່ອງມືຂຸດເຈາະຢ່າງບໍ່ຕັ້ງໃຈໃນເວລາໃຊ້ງານ.

ຍุດທະສາດການຈັດຕັ້ງທີ່ວາງຄາບອນເວັດ: ການເປັນສ່ວນຮວມ ແລະ ການແຈກຢາຍທົງສະເຕັນ ຄາບອນເວັດເພື່ອຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງເຄື່ອງເຈາະໃນດິນທີ່ມີຄວາມເປັນກົດ

ການຈັດວາງຄາບອນໄນດ໌ແທ້ຈິງມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍເມື່ອເຮັດການຈັດການກັບປະເພດຂອງການສຶກຫຼຸດທີ່ຕ່າງກັນ ແລະ ວິທີທີ່ນ້ຳໜັກຖືກແຈກຢາຍໄປທົ່ວເຄື່ອງມື. ເມື່ອເຮັດວຽກກັບວັດຖຸທີ່ແຂງແຮງເຊັ່ນ: ຫີນgranite ໂດຍທີ່ແຮງກົດຂີ້ນແມ່ນເຂັ້ມຂົ້ນ, ການຕິດຕັ້ງແຜ່ນຄາບອນໄນດ໌ໃສ່ທີ່ດ້ານໜ້າສຸດຂອງເຄື່ອງມືຈະຊ່ວຍໃຫ້ມັນຮັບມືກັບຈຸດທີ່ມີຄວາມກົດດັນສູງເກີນໄປໄດ້ດີກວ່າການແຈກຢາຍອອກ. ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍຮັກສາຄວາມແ sharp ຂອງແຖວຕັດໄວ້ໄດ້ດົນຂຶ້ນ ແລະ ຍັງຮັກສາອັດຕາການເຈาะ (rate of penetration) ໄວ້ໃນລະດັບທີ່ດີ. ສຳລັບຫີນທີ່ມີເນື້ອໃນຊີລິໂຄນສູງເຊັ່ນ: ຫີນທราย quartzitic, ພວກເຮົາເຫັນຜົນໄດ້ຮັບທີ່ດີຂຶ້ນຈາກການຈັດວາງຄາບອນໄນດ໌ທີ່ມີສ່ວນປະກອບເລັກໆໆປະປົນຢູ່ທົ່ວທັງຟັນທັງໝົດ ແທນທີ່ຈະເປັນການລວມກັນຢູ່ເພີ່ງດຽວ. ຄາບອນໄນດ໌ທີ່ຖືກແຈກຢາຍຢ່າງເທົ່າທຽມກັນນີ້ຈະສ້າງເປັນພື້ນຜິວທີ່ສຶກຫຼຸດຊ້າໆ ແທນທີ່ຈະແຕກເປັນເສີ້ນທັງໝົດໃນເວລາດຽວກັນ. ການທົດສອບໃນສະພາບການຈິງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າວິທີການເຫຼົ່ານີ້ສາມາດເຮັດໃຫ້ແທງເຈາະຍາວຂຶ້ນໄດ້ປະມານ 15 ເຖິງ 20 ເປີເຊັນໃນຊັ້ນຫີນທີ່ເປັນອັນຕະລາຍ (abrasive) ເນື່ອງຈາກມັນຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການສຶກຫຼຸດທີ່ມັກເກີດຂຶ້ນໃກ້ກັບສ່ວນລ່າງຂອງແທງເຈາະໃນແທງທີ່ອອກແບບບໍ່ຖືກຕ້ອງ. ສິ່ງນີ້ໝາຍຄວາມວ່າ ໃນດ້ານການນຳໃຊ້ຈິງ ຜູ້ປະຕິບັດງານຈະໄດ້ຮັບປະສິດທິພາບການເຈາະທີ່ສົມໆເທົ່າກັນ ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງເຄື່ອງມືທີ່ຍາວນານຂຶ້ນຫຼາຍໃນການດຳເນີນງານທີ່ຍາວນານໃນຮູທີ່ເລິກ.

ພາກ FAQ

ດัชนີຄວາມເປັນອະດີດ (CAI) ຂອງ CERCHAR ແມ່ນຫຍັງ?

ດັດຊະນີຄວາມເປັນອະດີດ (CAI) ຂອງ CERCHAR ແມ່ນການວັດແທກທີ່ໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳເພື່ອປະເມີນຄວາມສ່ຽງຂອງການສຶກສາ, ໂດຍເປັນພິເສດໃນຊັ້ນຫີນທີ່ມີເນື້ອໃນຊີລິໂຄນສູງ. ມັນຊ່ວຍກຳນົດວ່າຊະນິດຫີນໃດໆອາດຈະມີຄວາມເປັນອະດີດຫຼາຍປານໃດ, ເຊິ່ງມີຜົນຕໍ່ການເລືອກອຸປະກອນການຂຸດເຈາະ ແລະ ເຕັກນິກທີ່ໃຊ້.

ເປັນຫຍັງເນື້ອໃນຊີລິໂຄນຈຶ່ງມີຄວາມສຳຄັນໃນການຂຸດເຈາະ?

ເນື້ອໃນຊີລິໂຄນມີຜົນຕໍ່ຄວາມເປັນອະດີດຂອງຊັ້ນຫີນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ລະດັບຊີລິໂຄນທີ່ສູງອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການສຶກສາຕໍ່ຄອບເຄື່ອງຂຸດເຈາະເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ຈຶ່ງຕ້ອງມີການພິຈາລະນາເຖິງການອອກແບບ ແລະ ວັດສະດຸທີ່ເໝາະສົມເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເປັນອະດີດ ແລະ ຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງຄອບເຄື່ອງຂຸດເຈາະ.

ແມ່ນວິທີໃດ dRILL BIT ຮູບຮ່າງມີຜົນຕໍ່ປະສິດທິພາບຫຼືບໍ?

ຮູບຮ່າງຂອງຄອບເຄື່ອງຂຸດເຈາະ, ລວມທັງຮູບຮ່າງຂອງຟັນ, ເປັນປັດໄຈທີ່ສຳຄັນຫຼາຍໃນການຈັບຄູ່ຄອບເຄື່ອງຂຸດເຈາະກັບໂຄງສ້າງຂອງຫີນ. ການຈັດຮູບຮ່າງຟັນທີ່ເໝາະສົມສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການສັ່ນ, ເພີ່ມປະສິດທິພາບໃນການແຈກຢາຍຄວາມກົດດັນ, ແລະ ປັບປຸງຄວາມສະຖຽນ ແລະ ປະສິດທິພາບຂອງການຂຸດເຈາະ.