Трикон дрил битүүдийг ойлгох: Дизайн, Компонентүүд, Ажиллах зарчим

Трикон битүүд гэж юу вэ ба орчин үеийн дрилл операцид ямар үүрэгтэй вэ?
Трикон бит нь гурван конусан хэлбэрийн цилиндртэй, ажиллахдаа эргэлтийн бүтэцтэй дрил бит юм. Эдгээр онцгой бүтэцтэй дрил бит нь газрыг нэвтлэн орох чадвартай байдаг нь нэгэн зэрэг дарж, хайчлах, үрэлтээр элэгдүүлэх үйлдлийг хийдэгт оршино. Энэ олон талт чанараараа тос газрын салбарын компаниуд, хүдрийн агуулахыг хайж буй ажилчид, усан цоон бууруулагчид, барилгын багууд энэ трикон битийг ихэд ашигладаг. Нэг конус биттэй харьцуулахад трикон бит нь ажлыг гурван конус дээр илүү сайн тэгш хуваарилдаг тул дрил хийх үед бий болох хэлбэлзлийг бууруулдаг. Энэ бит нь хөнгөн хөрснөөс эхлээд хатуу гранит чулуунд хүртэлх бүх төрлийн барьцгалтай орчинд ажиллахад хурд нь ихээхэн удаашрахгүй байна. Тусгай хүнд нөхцөлд дрил хийх үед энэ битний давуу тал нь илэрдэг - бусад төрлийн битүүд эсвэл бүрэн ажиллах чадваргүй болон орлох шаардлагатай болдог.
Трикон битийн бүтэц: Үндсэн хэсгүүд болон хийц
Гурван конус битийн үр дүн нь нарийн инженерчлэгдсэн хэсгүүдээс болж үүсдэг:
- Конусууд : Чулуулыг хуваах элементүүдтэй (шүд эсвэл оруулгын) гурван эргэх бүтцийн хэсэг
- Гал : Конусуудыг битийн бие рүү холбох ган хэсгүүд, өнхрөлт тээгч системийг агуулж байгаа
- Тосолгооны бөмбөлөг : Хэт ачаалал дор конусыг эргүүлэхэд тусалдаг
- Шүршигч : Олбордог шингэнийг чиглүүлэн хайрцагнаас хольцыг зайлуулж, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хөргөдөг
- Хэмжээ хамгаалалт : Гадаад ирмэг элэгдэхээс сэргийлэх зориулалтын хатуу материалын давхарга
Бүтцийн загвар нь чулуулыг хамгийн их хэмжээгээр хуваахын тулд тооцоолсон хазайлтуудыг хооронд нь оруулж, цооногийн диаметрийн нарийвчлалыг хадгалж байдаг. Хөл ба конусуудын дэвшилтэт металлурги нь 20,000 PSI-аас илүү даралтанд тэсвэрлэнэ.
Гурван конус битийн ажиллах зарчим: Эргүүлэх даавуу болон даралтын механик
Трикон бит нь чулуулагийг хоёр үндсэн аргаар нь хайргах үйл явцад ашигладаг. Шурдагийн урт хөдөлгөөнд шурдагийн толгой дээрх конуснууд чулуулагийн гадаргуу дээр эргэхдээ чулуулаг дээр даралт үүсгэдэг бөгөөд энэ даралтаар чулуулаг нь зүгээр л шахагдахаас илүүтэй хагарч эхэлдэг. Мөн эдгээр конуснуудын байршил нь шүднүүдийн чулуулагийн давхаргуудыг цухалж, хайргах үйлдэлд оруулдаг. Энэ хосолсон арга нь зөвхөн шахах эсвэл тогтмол огтлох аргаар нь халдашгүй чулуулагийн хувьд маш үр дүнтэй ажилладаг. Сонирхолтой нь конус бүр тусдаа эргэх чадвартай байдаг тул чулуулагийн бат бөх хэсгүүдтэй тулгарах үед ажиллагаагаа тохируулж чаддаг. Харин онцгой шингэнийг битний доторх цонхнуудаар дамжуулан урсгаж хайргасан чулуулагийн хэсгүүдийг угааж байдаг бөгөөд энэ нь шурдагийн гүн рүү орох үед ажиллагааг гладнаар явуулдаг.
Бэлтгэсэн ба нээлттэй үл хөдлөх тулгуур болон цонхны загварын хувьд гидравликийн үр ашиг
Тулгуурын систем нь трикон битний ашиглалтын хугацаа болон хэрэглээний тохиромжийг шийдвэрлэхэд маш чухал үүрэгтэй:
Системийн төрөл | Ажиллах орчин | Дундаж үйлдвэрлэлийн хугацаа | Засварын шаардлага |
---|---|---|---|
Битүүмжилсэн | Зэвүүтэй/хатуу | 120–150 цаг | Бага |
Нээх | Цэвэр/хэмнэлттэй | 60–80 цаг | Давтамжтай өөртөлгөө |
Битүүмжлэгдсэн дэлгүүрт хайлуулах хэсэг нь байгалийн бохирдлыг тусгаарлах хэд хэдэн ханыг агуулдаг тул элэгдэлт орчинд маш сайн ажилладаг. Нөгөө талаар, ил хаалт нь коррозийн эрсдэл багатай үед мөнгө хэмнэж өгдөг ч тогтмол шалгалт, засварыг шаарддаг. Шахуургын системд нүхний байршил нь маш их чухал байдаг. Зүүний зөв урсгалын хурд ба байршилыг тохируулах нь уурхайн үйл ажиллагааны үр дагаварыг арилгах, мөн бөмбөлөгтөх үзэгдлийг саатуулахад тусалдаг. Зүүний зөв сонголт нь чухал юм, учир нь шингэнтэй орчинд байгаа хэвээр л битийг хурдан хэмнэж өгдөг. Ихэнх талбайн инженерүүд туршлагатайгаа хол хүрэхгүй олон удаа өндөр өртөгтэй солилт хийдэг.
Трикон битийн төрлүүд: MT, TCI, гибрид загваруудыг ашиглалтын үр дүнтэй байдлаар харьцуулж үзэх
Боловсруулсан шүдт (MT) ба Вольфрам карбид оруулгатай (TCI) гурван конус битийн ялгаа: Зүсэлтийн бүтцийн үндсэн ялгаа
MT битүүд нь конус дээр шууд боловсруулсан ган шүдтэй бөгөөд шэйл, элсэн чулуу зэрэг элдэв, дунд зэрэг хатуу чулуулганд хурдан нэвтрэхэд тохируулан үйлдвэрлэгдсэн. TCI битүүд нь конус руу батлавчилсан вольфрам карбид оруулгатай бөгөөд гранит зэрэг хатуу, нягт чулуулганд 30–50% илүү урт насалдаг. Үндсэн ялгаанууд:
- Шалгах механизм : MT шүд нь сэртэнгээс хасаж, гүнзгий зүсдэг бол TCI оруулгатай нь даралтаар хугаруулдаг
- Илүү цагдаагүй : TCI нь Моосын хатуулагийн шатал 5–8 дээр 2–3 дахин илүү хатуу чулуулгийг даадаг
- Зардлын хүрээ : MT нь дунджаар 800–1,200 ам.доллар, TCI нь 2,500–4,000 ам.долларын хооронд байдаг
Хатуу чулуулганд TCI бит: Элэгдлийн эсэргүүцэл өндөр, нас халбага
TCI-ийн вольфрам карбид найрлага (90% WC, 10% кобальтой холбогч) нь кварцит дахь элэгдлийн эсэргүүцэл нь гангаас 60% илүү сайн байдаг. 2024 оны IADC-ийн судалгаагаар TCI бит нь базальт чулуулганд 140 метр, MT бит нь ижил нөхцөлд солих хүртэл 420 метр бурдаг байв.
MT бит элдэв, элэгдэлт чулуулганд: Нэвтрэх хурд ба үр ашиг өндөр
Нэгдээгүй элсэн чулуулгийн хувьд MT-ийн битүүд нь цагт 12–18 метр орчим гүн нэвтрэх чадвартай бөгөөд TCI-ээс 2 дахин хурдан юм. Нээлттэй шүдтэй загвар нь ус ихтэй найрсаг чулуулгийн хувьд огтлолтыг 35%-иар илүү сайн цэвэрлэж, төглөг үүсэх эрсдлийг багасгадаг.
Гибрид болон Тогтмол Огтлогчийн Инноваци: Трикон битийн боломжийг өргөтгөх
Одоогоор эд анги удирдах үйлдвэрлэгчид MT-ийн огтлох идэвхитэй TCI-ийн бат бөх чанарыг гибрид загвараар хослуулж эхэлсэн. Сүүлийн үеийн талын туршилтууд нь хоорондоо холилдсон доломит/шифер дунд гибрид нь стандарт битүүдээс 22% урт хугацаагаар ажиллаж, 15 м/цагийн огтлолын хурдыг хадгалж байгааг харуулжээ. PDC элементтэй тогтмол огтлогчийн хувилбарууд нь мөрдөлттэй нүүрсний хэмжүүрүүд дэх тогтворгүй бурхийг түүхэнд шийдэж байна.
IADC стандартыг ашиглан геологийн нөхцөлд Трикон битийг тохируулах

Бит сонгохын тулд чулууны төрлүүдийг хатуулаг, зэврэлтэнд нь дүйзлэн ангилна
Зөв трикон битийг сонгох нь голдуу доошоо ямар чулуу эсвэл хөрс байгааг тодорхойлохоос эхэлдэг. IADC-д чулуулаг болон хөрсийг нэвтрэх болон тоног төхөөрөмжийг элэгдүүлэх хэмжээгээр нь 8 ангилалд хуваасан систем байдаг. Нэг талаар хялбархан нэвтрэх ч битэнд их хатуу биш нь 1 ба 2 ангилалд багтдаг глиний чулуулаг байхад, нөгөө туйлд гранит шиг маш хатуу чулуулгууд 8-р ангилалд багтдаг. Жишээ нь эсарчин чулуу. Ихэвчлэн энэ нь 4-5-р ангилалд багтдаг бөгөөд хамгийн хатуу материал биш ч харьцангуй их зэврүүлдэг байдаг. Энэ нь операторууд эдгээр төрлийн чулуулгийг ажиллахдаа хурдан элэгдэхгүйгээр үр ашигтай огтлох битэнд сонголт хийх шаардлагатай гэдгийг илтгэнэ.
IADC кодын систем: Чулуулгийн ангилалд тохируулах трикон битийн классификацид тайлбар өгөх
IADC-ын дөрвөн оронтой код нь битийг чулуулагтай тохируулах процессыг хялбарчилдаг:
- Эхний цифрийн : Болтны төрөл (1–3 нь мэлт зуб, 4–8 нь вольфрам карбид хавтанд зориулагдсан)
- Хоёр дахь цифрийн : Бүрдлийн хатуулаг (1=хамгийн эмээхэн, 8=хамгийн хатуу)
- Гурав дахь/Дөрөв дэх орон : Пин төрөл эсвэл сэл эдийн зураг төсөөлөл зэрэг хоёрдогч онцлог
TCI бит кодлогдсон IADC 537 салхит элсэн чулуун давхарганд тохиромжтой байхыг заана. Энд хоёрдугаар орон “3” нь дунд зэрэг хатуу бүрдэл, гуравдугаар орон “7” нь салхит циллиндэр пин-ийг илэрхийлнэ.
Туршлагын жишээ: Хольцын карбонат-элсэн чулуу бүрдлүүдэд зориулсан гурван конус битийг сонгох
2023 оны эхээр Пермийн хотгор дэх нэгэн чулуулгийн судалгааны ажил эхэлсэн боловч тэдний битүүд хэтэрхий хурдан хөнөөлдөг байв. Тухайн үед тэдний битүүд 60 цагийн дотор 47% хэмжээгээр хөнөөлж байжээ. Энэ нь тэдний ажиллагааг хүндрүүлсэн бөгөөд тэд ижил төстэй MT битаас (IADC код 127) шинэ гибрид TCI загвар (IADC 437) рүү шилжихээр шийдсэн. Шинэ загвар нь 82 цагийн турш тогтвортой ажиллаж, нэг фут үнэг нь 30%-иар бууруулжээ. Түлхүүр амжилт нь энэ шинэ бит нь хоёр төрлийн чулуулгийг илүү сайн боловсруулж чадсанд оршино. Энэ нь элссэн чулуулагтай хэсгийг конусны гулзахгүйгээр зүсч, битүүд ихэвчлэн удааширдаг байсан бяслаг чулуулагтай хэсэгт ч сайн ажиллаж байв.
Үйлдвэрлэлийн салбарт хэрэглэх: Нефть болон хий, Арилжаа, Усны цоон, Барилгын ажил
Трикон битүүд нефть болон хийг шахах үйл явцад: Гүн, даралт ихтэй орчинд ажиллах чадвар
Трикон буровын битүүд нь газрын тос, байгалийн хийг шахах үйл ажиллагаанд маш сайн үр дүн үзүүлдэг, тухайлбал хүнд нөхцөл байдалд тэсвэртэй, тоног төхөөрөмжийн хүчтэй байдлыг шаарддаг. Эдгээр битүүд нь саармагжуулсан өргүүлэгтэй, вольфрамын карбид оруулгатай бөгөөд гүнхэн цоонхны доторх маш их даралтыг тэсвэрлэх чадвартай. Даралт нь заримдаа квадрат инч тутамд 15,000 паунд буюу түүнээс ч их байдаг! Мөн тэдгээрийн савхны загварыг ч мартаж болохгүй. Инженерүүд эгц бус бурах үед гидравлик систем илүү үр ашигтай ажиллахын тулд эдгээр савхыг сайжруулах ажлыг хийсэн. 2025 онд хийсэн сүүлийн судалгаа нь тэнгис дээрх бургийн системүүдийн талаар судалсны эцэст юу олсон бэ? Трикон битүүд нь усан доорх коррозийн эсрэг сайн тэсвэртэй байдаг. Үнэндээ, тэд хуучин загварын фикс хөрөөгч битүүдээс өмнөх өдөр тутмын ажлын туршлагаас 20-30 хувь хурдан явагддаг чулуулгийн давхаргыг нэвтлэн бурдаг.
Арилжаа ба Усан цоонхны хэрэглээ: Хувьсах давхаргыг үр ашигтай нэвтрэх
Гурван конуст бит нь уурхайн үйл ажиллагаа болон усны цоон худаг бургах үед газрын доорх өөр өөр чулуулаг давхаргыг боловсруулахад маш сайн ажилладаг. Эдгээр бит дээрх гурван конус нь шаварлаг газар нэвтрэх үед бит бөмбөг үүсэхийг саатуулдаг бөгөөд чулуулаг хэсгүүдэд мөргөх үед ч бас хангалттай тогтвортой байдаг. Энэ уян хатан байдлыг бүрдүүлснээр хуучин цорын ганц конуст дизайнтай байгууламжтай харьцуулахад тоног төхөөрөмжийг байнга солих шаардлагагүй болдог. Зарим талын тайлангууд нь эрдэс баяжуулах шахтууд эсвэл 500 метрээс илүү гүн усны цоон худаг зэргийн төслүүдийн хувьд тоног төхөөрөмжийн солилт 40-50 хувь буурсан байна гэж харуулж байна.
Барилгын бургах ажил: хотын болон байгалийн хүнд нөхцөлд зохих хэмжээний уян хатан байдал
Трикон бит нь зай хязгаарлагдмал байсан газарт ажиллах, нарийвчлал шаарддаг барилгын ажлуудад жинхэнэ өөрчлөлт оруулж байна. Жижиг хэмжээтэй байгаа нь багажны экип хүмүүс ч бага хэмжээний 2 метртэй талбайн дундуур ч суурь шурших боломжийг олгодог. Эдгээр битүүдийг онцлог болгож буй зүйл бол бат бөх мэллийн шүднүүд юм. Эдгээр нь бетон, хөлдөөст орц дахь хатуу ээд зогсохгүй ажилладаг. Сүүлийн үеийн замын болон барилгын төслүүдийг харвал гэрээнийхэн трикон ашиглан геотермал усан халаалтын цикл, зүүн баганын ажлуудыг хийхдээ бусад шургалтын аргуудтай харьцуулахад 15% хэмнэж байгааг илэрхийлдэг. Тоног төхөөрөмжийг ажиллуулах хүлээх цагийг мөнгөний алдагдал гэж үзвэл энэ нь логиктой.
Трикон битийн технологийн үр ашиг, ирээдүйн чиг хандлага
Нийт өртгийн тооцоо: 2025 онд трикон битүүд дахин дахин ашигтай байх нь
Гурван конус бүхий шургын өртөг нь анхандаа өндөр байж болох ч хугацааны дагуу мөнгө хэмнэнэ. Учир нь эдгээр нь илүү урт хугацаа ажилладаг бөгөөд нийтлэг шургынхаас оройд 15-30 хувь хурдан ажилладаг. Мөн эдгээр шургын хатуу вольфрамын карбид хэсэг нь хурдан элэгдэхгүй бөгөөд үйл ажиллагааны явцад цаашид солих шаардлагагүй болгодог. Эдгээр шургын загварын зохион бүтээл нь жишээлбэл том төхөөрөмжийг өдөр тутмын ажилд ажиллуулах үед орчин үеийн хүчний хэрэглээг 20 хувь бууруулдаг. Засварын тулд хүлээх хугацаа багасах нь талбайн ажлын үр дүнтэй байдалд эерэг нөлөө үзүүлдэг. Мэргэжлийн тайлангуудын мэдээлснээр гурван конус бүхий шургыг ашиглан метр тутмын шургах өртөг нь дунджаар 25 хувь буурдаг бөгөөд ийм чиг хандлага нь ирэх жилүүдэд ч үргэлжлэх боломжтой байна. Учир нь компаниуд бүтээлийг бууруулалгүйгээр зардлыг хэмнэх аргыг байнга хайж байдаг.
Дээд үйлдвэрлэгчид ба инновациуд: Ухань И Жүэ Тенда Машин Төхөөрөмжийн ХХК ба гал тогооны дэвшилтэт технологийн олон улсын хөгжил
Үйлдвэрлэгчид трикон битийн ажиллагааг сайжруулахын тулд илүү сайн металл ашиглах, нарийн үйлдвэрлэлийн аргуудыг эзэмших замаар ихээхэн хичээж байна. Сүүлийн үеийн шинэлэг аргуудын дотор илүү энгийн мэлтэн цэмэнүүдийг хатуу карбид оруулгыг ашиглан хослуулан хатуулаг бүх төрлийн чулуулгийг нэвтлэхэд маш сайн үр дүн өгдөг хольцын огтлогч гадаргуугийн төрлүүдийг ашиглах нь багтдаг. Мөн тэд хэдэн дахин илүү урт хугацаанд ажилладаг сэлбэг тээгүүлэгтэй болсон бөгөөд хэрэв нөхцөл нь сайн байвал өмнөхөөсөө гурван дахин илүү урт хугацаа ажиллах чадвартай. Дэлхийн хэмжээнд судалгааны багууд чулуулгийн төрлөөс хамааран өөрөө зохицуулах битүүдийг туршиж байна. Мөн одоо ашиглаж буй зарим онцгой дулааны эмчилгээний аргууд нь хэсгүүдийг илүү урт хугацаанд ашиглах боломжийг олгодог ч хэн ч тухайн хэсгүүд яг хэдэн хугацаагаар ашиглах боломжтойг хэлэхийг хүсдэггүй байна. Эдгээр сайжруулалтуудын бүхэн нь нүхний доод хэсэгт байдал хүнд болсон ч чулуулгийг нэвтрүүлэгчид илүү сайн ажиллах боломжийг олгодог.
Султилт, автоматжуулалт, орчин үеийн буурын түрхэг үйлдвэрлэлийн салбарт хиймэл оюун ухааныг ашиглах
Үйлдвэрлэлийн салбарт орчин үеийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх явцад орчин тойрхийн асуудлыг харгалзаж байгаа нь харагдаж байна. Цаашид дахин боловсруулах материалын эзлэх хувь нь шинэ чулуу буурийн үйлдвэрлэлд одоогоор 30-50 хувийг эзэлж байна. Одоо ихэнх чулуу буурууд нь интернетийн зүйлсийн датчикаар хангагдаж байгаа бөгөөд энэ нь ажиллагааны үзүүлэлтийг бодит цагт хянах боломжийг олгодог. Энэ нь компаниудад ямар нэгэн зүйл муудах магадлалтай үед урьдчилан мэдэгдэж, гэмтлийг ойролцоогоор 35 хувиар бууруулдаг. Зарим ухаалаг компьютерийн програмууд чулуу буурыг илүү сайн байдлаар загварчлах чадвартай болсон байна. Эдгээр програмууд чулуулаг бүтцийн үндсэн дээр симуляци явуулдаг бөгөөд 2024 онд хийсэн судалгаагаар талбайн материалд оруулах хурдыг ойролцоогоор 22 хувиар нэмэгдүүлсэн байдаг. Үйлдвэрт автоматжуулалтыг нэвтрүүлсэн тохиолдолд нарийвчлалтай техникийн шаардлагыг хангаж, цахилгаан хэрэглээ, материал хаягдлыг ойролцоогоор 25 хувиар бууруулж чаддаг. Эдгээр бүх сайжруулалтууд нь чанарыг алдалгүй орчин тойрхийн дээрх нөлөөллийг багасгадаг.
Түгээмэл асуулт
Гурван конус бүхий шурдагийн төрөлд ямар гол зориулалт байдаг вэ?
Гурван конус бүхий шурдагийг тос, хий бурж, уурхайн ажил, усны цоон худаг бурж, барилгын салбарт өргөн ашигладаг бөгөөд энэ нь янз бүрийн чулуулгийг бутлах, хайчлах, үрэх чадвартай байдаг.
MT ба TCI гурван конус бүхий шурдагийн хооронд ямар гол ялгаа байдаг вэ?
MT шурдаг нь зөөлөн, дунд зэрэг хатуу чулуулгийн хувьд тохиромжтой ган шүдтэй бөгөөд TCI шурдаг нь хатуу чулуулгийн хувьд илүү тохиромжтой вольфрам карбид оруулгатай байдаг бөгөөд илүү урт нас хангана.
Хатуу нөхцөл бүхий бургийн орчинд хаалттай дээлийг яагаад илүүд үздэг вэ?
Хаалттай дээл нь бохир, хог хаягдлаас хамгаалдаг тул зөөлөн нөхцөлд тохиромжтой бөгөөд нээлттэй дээлтэй харьцуулахад засвар үйлчилгээ цөөн шаарддаг.
IADC кодлох систем нь зөв гурван конус бүхий шурдаг сонгоход ямар тусламж үзүүлдэг вэ?
IADC код нь шурдагийг чулуулгийн төрөл, онцлог шинж чанараар нь ангилдаг тул тухайн геологийн нөхцөл байдалд тохирох шурдагийг сонгоход тусална.
Гарчиг
- Трикон дрил битүүдийг ойлгох: Дизайн, Компонентүүд, Ажиллах зарчим
-
Трикон битийн төрлүүд: MT, TCI, гибрид загваруудыг ашиглалтын үр дүнтэй байдлаар харьцуулж үзэх
- Боловсруулсан шүдт (MT) ба Вольфрам карбид оруулгатай (TCI) гурван конус битийн ялгаа: Зүсэлтийн бүтцийн үндсэн ялгаа
- Хатуу чулуулганд TCI бит: Элэгдлийн эсэргүүцэл өндөр, нас халбага
- MT бит элдэв, элэгдэлт чулуулганд: Нэвтрэх хурд ба үр ашиг өндөр
- Гибрид болон Тогтмол Огтлогчийн Инноваци: Трикон битийн боломжийг өргөтгөх
- IADC стандартыг ашиглан геологийн нөхцөлд Трикон битийг тохируулах
- Үйлдвэрлэлийн салбарт хэрэглэх: Нефть болон хий, Арилжаа, Усны цоон, Барилгын ажил
-
Трикон битийн технологийн үр ашиг, ирээдүйн чиг хандлага
- Нийт өртгийн тооцоо: 2025 онд трикон битүүд дахин дахин ашигтай байх нь
- Дээд үйлдвэрлэгчид ба инновациуд: Ухань И Жүэ Тенда Машин Төхөөрөмжийн ХХК ба гал тогооны дэвшилтэт технологийн олон улсын хөгжил
- Султилт, автоматжуулалт, орчин үеийн буурын түрхэг үйлдвэрлэлийн салбарт хиймэл оюун ухааныг ашиглах
- Түгээмэл асуулт