Бэлэн чулууны геомеханик: УСС, Бэлэн, Бэлэн шугамын сүлжээний үйл ажиллагаа Бүтэн бусад хавтангаа Үйл ажиллагаа
Бүрэх чадвар, цөмийн нөхөн сэргээлтийг зохицуулдаг үндсэн механик шинж чанар
Хязгаарлагдмал даралтгүй хүч (UCS) нь хэр сайн гол нь бороз чулууны бүрэлдэхүүнд орж болно. Судалгаанаас харахад UCS 50 МПа-аар нэмэгдэх үед, хайгуулын хурд 15-30 хувиар буурдаг 2016 онд Сю болон түүний хамт олон хэлснээр. Дараа нь эвдэрэл, юмыг бид B3 харьцаа гэж нэрлэдэг зүйлээр хэмжиж UCS-ийг даралтын хүчтэйтэй харьцуулдаг. Энэ тоо 35-ээс дээш бол чулуу маш хурдан хуваагдахад өртөх бөгөөд чулууны хэсгүүд хэдийнээ эвдэрсэн газарт цөлийг хадгалах нь илүү хэцүү болдог. Бас нэг онцлог нь чулууны хоолой байдал юм. Хөрс нь 8 хувиас дээш болсны дараа тогтвортой байдал нь буурах нь эхэлдэг. Учир нь цөм нь чулууны дотор орж, цөмдэх үйл ажиллагаа явагдаж байх үед хайгуулын ханаг сулруулж болно. Эдгээр шинж чанар нь нэгдэж, "Rock Drillability Index" буюу "RDI" гэж нэрлэгддэг. Энэ индекс нь зөв буудлын бутлуурыг сонгох, үйл ажиллагааны параметрүүдийг тохируулахын тулд туршиж үзсэн бөгөөд үр дүнтэй болохыг нотолсон тул ажилчид бүрэлдэхүүнээрээ маш их ялгаатай, хагалгаантай цогц геологийн бүтэцтэй холбоотой ч 90%-ээс дээш цөм сэргээх түвшинг
Хагаралд үүднэлт зүрхний алдагдал ба хурдасгаж хүчтгэсэн зүрхний бүрхүүлийн хөврүүл төрөл
Цөвөрлөх үйлдэлд трещиний сүлжээг бүхлэд хамаруулж ажиллах үед бид нүүрсний гурван үндсэн гэмтэлт үзэгдлийг түүнхүү харим. Нүүрсний трещинуудын огтлолцох цэгт анхдагч таталцан салхайх гэмтэл үүсдэг. Дараа нь хөндлөн хүчнүүд нүүрсний цөвөрлөх хоолойд шингэж, түүнийг дотроос бүхлэд бүүрхүүлдэг. Төгсгөлд нь холимог горимын хөдөлгөөнүүд нүүрсний цөвөрлөх хэрэгсэл дээрх үнэт алмазын орцоос (резцы) зөрүүд үүсгэдэг эсвэл түүнийг гэмтэлд оруулдэг. Бодит талын хэмжилтүүд үзүүлж буй нь: метр тутамд трещинуудын нягт 12-с дээш бол цөвөрлөх бүртүүнүүдийн дүүрэлд 40–60%-иин хурд нэмэгддэг. Энэ үзэгдлийн гол шалтгаан нь цөвөрлөх элементүүд трещинуудын улмаас хүнд хүчдүүд үүсгэдэг. Практикт үүнээс юу гардэг? PDC бүртүүнүүд дээр алмазын хавтгай түүрхүүлдэг; инфильтрационал алмазын бүртүүнүүд дээр матрица утах гэмтэл үүсдэг; роллер конусын бүртүүнүүд дээр тулгуур гэмтэл үүсдэг. Бидний бодит цагт хяналт системүүд чухал мэдээлэл өгдэг: хөдөлгөөнүүдийн RMS түвшин ойролцоогоор 4g хүртэл өсөх үед операторууд нүүрсний цөвөрлөх үйлдлийн RPM-ийг хурдан бууруулах ёстой, үүнгүйд нь нүүрсний бүхлэд алдагдалд оруулдэг. Трещинуудаар дүүрсэн хадлангуудын дундуур цөвөрлөх үед цөвөрлөх параметрүүдийн нарийн хяналт яаж чухал бөлгөөн гүйцэтгэдэг — түүнийг харуулдэг.
Хувьсах хагаралт давхаргуудын хувьд стратегийн үндсэн бүрээсний сонголт

Алмаз, PDC ба Роллер Конусын бүрээснүүд Бүсгүй борлуулалт : Бүрээсний дизайн-ийг чулуун хүүрдүүрт хармонизацлах
Тохиромжтой бүрээсний сонголт нь үүнийг доорх чулууны төрлөөр тодорхойлогдож, түүнд хармонизацлахад үндэслэнэ. Алмазын дүүрүүлсэн бүрээснүүд нь хагаралт, шүүрчихүүрт чулуунуудыг орхидоо хамгийн сайн ажилладаг. Түүдүүрт чулуунуудын хувьд алмазын бүрээснүүд нь цөмийн жишээг бүтэн хадгалахад тусалдаг, гэтэдүүрт нөхцөлд дорх чулуунуудын хөдөлгөөн бүрд бүрээсний үйлдлийн үр дүн хадгалагдаж үлддэг. Харин PDC бүрээснүүд нь шале эсвэл известняк зэрэг хялбар чулуунуудыг орхидоо илүү хурдан орхидог. Зарим талын туршилтууд нь PDC бүрээснүүд нь тухайн нөхцөлд алмазын бүрээснүүдтэй харьцуулж 40% хүртэл хурдан ажилладаг гэж олж үзсэн. Роллер конусын бүрээснүүд нь дунд зэрэг хагаралт бүснүүдэд мөн өөрсдийн газрын хувьд ажилладаг, гэтэдүүрт нөхцөлд газрын тогтвортой бус бүснүүд эсвэл кварц ихт бүснүүдэд түүдүүрт бүрээснүүд нь урт хугацааны ажиллах чадваргүй бөлшүүрт бүрээснүүд юм. Бүрээсний сонголтын үед дараах хүчин зүйлсийг тооцох шаардлагатай...
- Хагаралтын нягт диамант бүртгүүрүүд нь хагарч, 12 трещин/м-түүн доторх хадланцаг хадаас илүү үр дүнтэй ажилладаг
- Урьдчилан хөрвөлтүүн түвшин тунгстен карбидын орлуулалт хурдан дуусдаг кварц баяжилт бүхий хадланцагт
- Хэлбэржилтийн хатуулаг pDC хүртүүрүүд ~25 000 PSI UCS-т бүхлэн үр дүнтэй ажилладаг
Хадланцагны бүртгүүрт бүхлэн шингэх чадварын индекс ба зорилгоор тодорхойлогдсон цөмийн сугаран авах хувь ашиглан үндэслэлт сонголт
Уурхайн хатуужилтын индекс буюу RDI нь гурван гол хүчин зүйл буюу UCS-ийн хэмжээ, чулууны хатуужилтын хэмжээ, хатуужилтын давтамж зэрэг нь нэг тооны нэгдмэл юм. 7 давсан бол инженерүүд нь хайгуулын үйл ажиллагаанд алмазны бутлуурыг хэрэгтэй гэж хэлдэг. Үндсэн нөхөн сэргээлтийн түвшинг харах нь энэ шийдвэр гаргах үйл явцад бас нэг давхаргыг нэмж өгдөг. 90%-иас дээш үлгэрлэлийн бүрэн бүтэн байдлыг хадгалах нь чухал ач холбогдолтой төслүүдэд компаниуд нэгдмэл үнэ илүү ч гэсэн үнэтэй алчууртай бутлуурыг сонгоно. Гэхдээ хайгуулын ажил 70-80%-ийн эргэн сэргээлтэд тэвчиж чаддаг бол төсөвт анхаардаг ажилчид ихэвчлэн хямдхан PDC битүүдээр сонгодог. Бодит туршилтаар эдгээр RDI-ийн удирдан сонголт нь битийн солилцоог 35 орчим хувиар бууруулж, мөн үндсэн чанарын 22 орчим хувиар сайжруулж, энэ нь туршлагын хамгийн олон буудлын ажилчид ийм үзүүлэлтгүйгээр зохицуулдаг зүйлээс илүү юм.
Цөмийн бүрхүүлийн тогтвортой бүтцэд хүрэхийн тулд цөмийн бүрхүүлийн төв бүрхүүлийн параметрүүдийн нарийн үйлдэлд тохируулалт
Цөмийн бүрхүүлийн тогтвортой бүтцэд хүрэхийн тулд цөмийн бүрхүүлийн дээрх даралт (WOB) ба минутанд хийгдэх эргүүлэлтийн тоо (RPM) оптимизаци
Даралт цөмийн бүрхүүлийн дээр (WOB) ба минутанд хийгдэх эргүүлэлтийн тоо (RPM) нь гагцхүү трещинт хадлангуудад анхааралтай тэнцвэрт байх ёстой. Хэт их WOB нь хатуу, гагцхүү хугацааны хэсгүүдэд урьдчилан гагцхүү трещинт үүсгэдэг, харин өндөр RPM нь цөмийн бүрхүүлийн жишээлбэл хажуугийн хонхорлодыг нэмэгдүүлдэг, үүнээс цөмийн бүрхүүл шатах нь үүсдэг — хонхорлодын нөлөө газрын техникийн номын 2023 онд хэлж буйгаар, хетероген хадлангуудад цөмийн бүрхүүлийн чанарын муудалдаа 30–50% хүртэл хүрдэг. Стратегийн тохируулалт нь төдийнхүү рискуудыг бүүрхүүлдэг:
- Бага хүчтнүүрт трещинт бүснүүд : WOB-ийг 15–20%-иар бууруулж, хажуугийн хонхорлодыг хязгаарлахын тулд дундаж RPM (300–400)-ийг хадгалж, трещинт огтлолцолд хүчний төвлөрөлд саад тавих.
- Хооронд хатуу хадлангууд : WOB-ийг постепенно нэмж, бүрхүүлийн хүчдүүрлэлтийн колебаційг хяналтанд держиж, бүрхүүлийн хүчдүүрлэлтийн бүүрхүүлд (bit bounce) ба түүнтэй холбоотой цөмийн бүрхүүлийн саадыг саад тавих.
Газар дээр хийсэн туршилтууд нь WOB/RPM-ийн сайжруулсан хослол нь хөдөлгөөнний амплитудыг 60% -иар бууруулж, алдаатай шохойн чулууны цөм сэргээлтийг 35% -иар сайжруулдаг гэдгийг баталсан бөгөөд ялангуяа тохирсон параметрүүдийг шуурхай
Динамик цөмний суурь бутлуурын гүйцэтгэлийн тохируулалтын бодит цагийн дасан зохицох хяналтын шугаман
Орчин үеийн цогцолборын систем нь хаалттай мөчтэй дасан зохицох хяналтыг бий болгохын тулд доорх нүхний эргэлтийн хурд хэмжигч, гироскопүүдийг нэгтгэдэг. Хяналт тавих нь WOB болон RPM-ийг 0.5 секундын дотор автоматжуулж, нягт тархалт үүсгэхээс сэргийлэх нь нягт тархалт үүсгэхээс сэргийлэх юм. "Хувьсгалт алгоритмүүд" нь бодит цаг хугацааны литологийн өгөгдлийг түүхийн бит гүйцэтгэлтэй харьцуулан дараахь параметрүүдийг тохируулахын тулд хязгаарлагдана:
- Хурдлын хатуурал өөрчлөгдөх : Алмаз матриц хэт халуун болохоос өмнө RPM-ийг урьдчилан бууруулах
- Хагацлын нягтшил : Угаасаа эвдэрсэн цөлийг эвдэрүүлэхгүйгээр угаах угаамжийн урсгалыг өөрчлөх
Ийм системийг ашигладаг операторүүд бүтцийн хувьд төвөгтэй газар нутгаар битийн хугацааг 22% -иар урт, цөмд 40 хувиар бага хоцрох тохиолдол байгааг мэдээлж байна. Цаашид машин суралцах нь сургалтын хариу үйлдлийн протокол дээр суурилсан хариу үйлдлийн протоколыг боловсруулж, реактив зохицуулалтыг урьдчилан таамаглах оптимичлал болгон хувиргадаг.
Түгээмэл асуулт
UCS гэж юу вэ? Энэ нь хэрхэн боловсруулах чадвартай байдалд нөлөөлдөг вэ?
UCS нь хязгааргүй даралтын хүч чадал гэсэн үг бөгөөд энэ нь цөмний гүүрний гүүр нь чулууны дотор хэрхэн хөнгөн орж ирэхэд нөлөөлдөг чухал үзүүлэлт юм. UCS нэмэгдэх тусам, ил уурхайн хурд ихэвчлэн багасдаг.
Бэлэн байдал нь хагацалд орсон чулууны цөмд хэрхэн нөлөөлдөг вэ?
Б3 харьцаагаар хэмжигддэг хямд байдал нь чулууг хурдан эвдэрдэг. Өндөр эвдэрлэг чулуутай холбоотой үед, ялангуяа чулуу нь хэдийнээ эвдэрсэн бол цөмийн нөхөн сэргээлт нь хүндэрдэг.
Яагаад чулууны холимог байдал нь цөмжлөгийн үйл ажиллагаанд чухал вэ?
8 хувиас дээш өндөр чулууны холимог байдал нь давхаргын ургамал нь цөмдлийн үеэр бохирдолтын ханадыг сулруулж, цөмдлийн нөхөн сэргээлтэд нөлөөлж байгаа тул тогтвортой байдлыг бууруулж болно.
Бэлчээрийн нягтрал нь бүтэн бусад хавтангаа өмсөх үү?
Өндөр хагалганы нягтрал нь хатуу бутлуурын элементэд нөлөөлөхөөс болж үндсэн буудлын урсгалыг хурдасгаж, энэ нь их хэмжээний урсгалын механизм руу чиглэдэг.
Гарчиг
- Бэлэн чулууны геомеханик: УСС, Бэлэн, Бэлэн шугамын сүлжээний үйл ажиллагаа Бүтэн бусад хавтангаа Үйл ажиллагаа
- Хувьсах хагаралт давхаргуудын хувьд стратегийн үндсэн бүрээсний сонголт
- Цөмийн бүрхүүлийн тогтвортой бүтцэд хүрэхийн тулд цөмийн бүрхүүлийн төв бүрхүүлийн параметрүүдийн нарийн үйлдэлд тохируулалт
