Tricon dril bitlar: ularning ishlashi, turlari va asosiy dasturlar

Qanday Tricon Bor bo'lgan chisqichlar Ishlash mexanizmi va burilish samaradorligi

Toshlarni yirik qilish uchun aylanish va siqish harakatini tushunish

Tricon dril bitlari aylanishni nazorat qilish orqali g'ildiraklarning uchta konik kesuvchi qismlari birgalikda ishlashi natijasida toshlarni sindiradi. Dril uzunligi aylanganda, bu konuslar o'z o'qi atrofida aylanadi, pastga qarab bosim qo'llaydi va yon-tomonlarga harakatni aralashtirib, turli xil tog' jinslarini o'tkazadi. Kesish yuzasi shakli qanday turdagi tog' jinsi teshilayotganiga qarab o'zgaradi. Loynasimon materiallar uchun, masalan, shifer uchun uzunroq va o'tkaroq tishlar foydalaniladi, chunki ular loyqa materialdan yaxshi kesadi. Lekin qumtosh kabi qattiqroq materiallar bilan ishlaganda, bitlarda nisbatan qisqaroq, yaxshiroq o'rnashgan qismlar bo'ladi, bu esa yeyilishga bardoshli bo'ladi. Maydon sinovlari maxsus loyihalangan tish naqshlari o'tmishdagi eski modellar qilgan ishga qiyoslanganda o'rtacha qattiq ohaktoshda 18% ga samaraliroq teshish imkonini berishini ko'rsatdi. Ishni silliq o'tkazish uchun yuqori bosimli nozzllar bit atrofidagi sindirilgan tosh bo'laklarini yuvib olib ketadi, bu esa kesuvchi yuzalar bilan keyingi jinslar bilan doimiy aloqani saqlashga yordam beradi.

Balanslangan, barqaror kesish uchun uchta konusning birgalikda aylanishi

Aniq ishlangan podshipniklar konuslarning turli tezliklarda aylanishiga imkon beradi, lekin hamma narsani to'g'ri joylashtirib turadi. Bunday holatda og'irlik bitning yuziga bitta nuqtada jamlanmasdan tarqaladi. Bu esa yo'nalishli qadoqlash paytida yon-tomonlarga tebranishni taxminan 40% kamaytiradi. Zamonaviy podshipnik tizimlarida ishlatiladigan maxsus gorizontalar tozalik va chiqindilarni ichiga kirib borishini oldini oladi, bu esa loyqa cho'kindi qatlamlarini o'tishda muhim ahamiyatga ega. Uch konusli tuzilma burilish kuchidagi o'zgarishlarni tabiiy tarzda muvozanatga keltiradi, bu esa burilish tezligi taxminan 120 dan 350 aylana minutiga yetguncha chuqurroqga silliq kirish imkonini beradi.

Bit (WOB) va RPM ning eng yaxshi ishlash uchun vaznini optimallashtirish

Burmash ishlari uchun kelganda, buruvchi mexanizmga (WOB) 4000 dan 45000 funtacha bo'lgan og'irlik va ulaning burilish tezligi o'rtasidagi muvozanatni topish kerak. Doim maqsad — burilish vositasini o'zini sindirmasdan qimmatli vaqtni tejangina o'tkazishdir. Masalan, buruvchi mexanizmning WOB qiymatini burilish vositasining konus burchagiga moslasak, granitli shakllarda burilish tezligi taxminan 22% ga oshadi, shuningdek, qimmat turishlar yeyilishidan saqlanadi. Lekin yana boshqa muammo ham bor. Agar operaturlar juda qiyin jinslarda aylanish tezligini oshirib yuborsa, harorat tezda ko'tariladi, ba'zan 300 gradus Farengeytga yetadi. Bunday issiqlik shtamplarni oddiygina yeyib chiqadi va bu jiddiy muammo hisoblanadi, chunki shtamplarning chiqib ketishi barcha pastki asboblar almashtirishlarning taxminan uchdan birini tashkil qiladi. Bu esa katta mablag'ni yo'qotishga olib keladi.

Qattiq jinslarda bit whirl hodisasini kamaytirish uchun dinamik barqarorlik sohasidagi yutuqlar

Bugungi kunda triconalı frezalar oʻziga xos konus shakllari va qattiq jinslarni (masalan, kvartsit yoki bazalt) burilganda vujudga keladigan zararli tebranish muammosi boʻlgan whirl hodisasiga qarshi kurashish uchun maxsus ishlab chiqilgan yuqori darajadagi mazotlash tizimlariga ega. Ba'zi dastlabki sinov namunalari geotermal qudurlarda uzoq masofaga yetib borish paytida bitning yon tomonga siljishini taxminan 60% ga kamaytiruvchi giroskopik stabilizatorlarni o'z ichiga olgan. Shu bilan birga konuslar yuza qatlami esa ularning eskirishga juda chidamli bo'lishini ta'minlaydi. Bu esa frezalarning ancha uzoq muddat xizmat ko'rsatishini anglatadi — silikon miqdori ko'p bo'lgan hududlarda ish bajarayotganda almashtirish kerak bo'lguncha taxminan 25 dan 30 soatgacha qo'shimcha ishlash muddati uzayadi.

Tricona burilish bitlarining turlari: Milllangan tishli va Tegma tishli dizaynlari

Milllangan va tegma tishli bitlar orasidagi dizayn hamda material farqlari

Frezalangan tishli (MT) trikonli burilish bitlari po'lat tishlardan tashkil topgan bo'lib, ularning tishlari aslida konusning o'zidan to'g'ridan-to'g'ri kesiladi, bu esa yumshoqroq jinslarni burashda yaxshi ishlashini ta'minlaydi. Bosh farq qiluvchi tomon esa volframli karbidli (TCI) bitlarda konusga oldindan juda zich karbidli qismlar bosiladi. Bu ikki turdagi bitlarning tayyorlanish usullari ularning ishlashi jihatidan aniq farqlarga olib keladi. MT bitlar yumshoq jinslarni chuqurroq burashda yaxshi natija beradi, chunki ularning tishlari materialga yaxshi tushadi. Shu bilan birga, TCI bitlar esa modulli tuzilishga ega bo'lib, bitning kerakli qismlarini qattiqlik jihatidan oshirish imkonini beradi va ularni burash jarayonida yorilishga chidamli qiladi.

Yeyuvchi jinslar va qattiq jinslar bo'yicha ishlash: Bit turini jins turi bilan moslashtirish

To'g'ri burilgan bitni tanlash uchun avvalo quyida qanday turdagi tog' jinslar bilan ishlayotganimizni tushunish kerak. MT bitlar loy yoki qumli jinslar kabi yumshoq materiallarni burashda eng yaxshi natija beradi, chunki ularning hujumchi kesuvchi tishlari materialga yaxshi tushib, boshqa variantlarga qaraganda taxminan 30% tezroq kirib boradi. Boshqa tomondan, TCI bitlar dolomit yoki bazalt kabi qattiq jinslar uchun eng yaxshi tanlov hisoblanadi. Bu bitlardagi volframli karbid qo'shimchalar qattiq jinslarda doimiy zarba ostida ham yaxshi chidamli bo'ladi. Ammo agar buruvchilar xato qilsalar, bu ularga vaqt hamda mablag' jihatidan zarar yetkazadi. Haqiqiy burash yozuvlaridan ko'rinib turibdiki, MT bitlarni kvartsit jinslariga majburan kiritish ularning foydali muddatini taxminan yarmiga qisqartiradi, bu esa natijaviylikka va byudjetga katta ta'sir qiladi.

Volframli karbid qo'shimchalar va po'lat tishlar: Chidamlilik va yeyilishga qarshilik

Po'latdan tayyorlangan tishlarning xizmat muddati karbid qirrali tishlarga qaraganda qanchalik farq qilishini tushunish uchun materialshunoslik asoslarini bilish kerak. Masalan, vol'framkarbid Mohs shkalasida taxminan 8,5 dan 9,0 gacha baholanadi, bu oddiy po'latga qaraganda ancha yuqori, chunki po'latning bahosi faqat 4 dan 4,5 gacha. Bu amaliyotda nima ma'noni anglatadi? Bir xil sharoitlarda ishlatilganda karbid asboblari odatda almashtirilishidan oldin 3 dan 5 marta uzunroq xizmat qiladi. Po'lat tishlar 25 000 psi dan yuqori bo'lgan bosim ta'sirida egilish va shakl o'zgartirishni boshlaydi, lekin yuzasida maydaroq yorilishlar vujudga kelsa ham karbid kesish qobiliyatini saqlab turadi. Albatta, ushbu qo'shimcha chidamlilik uchun narx ham bor. TCI burilish boshqichlari oddiy MT variantlariga qaraganda operatorlarga nisbatan yarimidan ikki uchdan qimmatroq turadi. Bu ularni asosan kuniga kun qat'iyatli sharoitlarga duch keladigan burilish operatsiyalarida foydalanishni qimmatbaho qiladi.

Yangiliklar: Turli litologiyalar uchun g'ibrid kesish strukturasi

Gibrid uchtaglikli burilish bitlari teshik ichiga tushayotgan qiyin aralashgan holdalarni hal etish uchun MT hamda TCI texnologiyalarini birlashtiradi. Qotishma qirg'oflar kerakli joylarga o'rnatilgani uchun, bu bitlar yumshoqroq jinslarda po'lat tishlar bilan birga ishlaydi. Shu tufayli bo'ronli gil va qumtosh qatlamlari orqali burilishda bitlarni almashtirish 35% ga kamayadi. Yangi modellar esa turli jinslar orasida harakatlanishda vibratsiyani kamaytiruvchi, balandligi bosqichma-bosqich o'zgaruvchi qirg'oflar hamda noddioq konuslar bilan jihozlangan. Mazkur dizayn o'zgarishlari murakkab geologik sharoitlarda burilish tezligini oshiradi.

Uchtaglikli burilish bitlarining asosiy tarkibiy qismlari va ularning ishlashdagi roli

Asosiy tarkibiy qismlar: Konuslar, Podshipniklar, Plastinkalar va Gidravlik nozzlalar

Traykonli shtampovka qilish qudrati asosan to'rtta asosiy qismi birgalikda qanday ishlashiga bog'liq. Qattiq po'lat yoki volframli karbid konuslari aylanish kuchidan foydalangan holda tog' jinslarini asosan sindiradi, shu bilan birga maxsus ishqalanish qarshilik o'tkazmaydigan podshipniklar bitlar yer ostida ishlashi paytida taxminan 15 dan 30 tonnagacha bo'lgan yuklamalarni qo'lga kiritadi. Ular uzoq muddatli ishonchliligini saqlashda yaxshi ishlaydigan podshipnik qismlardan jiddiy sovutuvchi loy suyuqligini uzoqlashtiruvchi labirintli tipli plomba qilish tizimi yordam beradi. Aks holda, butun tizim tez orada ishdan chiqariladi, chunki bu bitlar odatda daqiqasiga 80 dan 120 gacha aylanadi. Bundan tashqari, gidravlik nozzllar esa 100 dan 150 metr/sekundgacha tezlikda shtampovka suyuqligini otilayotgan joy. Bu faqatgina tog' jinslaridan hosil bo'lgan chiplarni olib tashlash so'rovi emas. Yuqori tezlik kesish maydonlarida hosil bo'ladigan issiqlikni boshqarishda ham yordam beradi, bu esa qiyin shtampovka sharoitlarida vosita xizmat muddatini sezilarli darajada uzaytiradi.

Germétik o'tkazish tizimlari: Yuqori bosimli muhitda ishlatish uchun bardoshliligni oshirish

Zamonaviy germetik o'tkazish tizimlari ochiq dizaynlarga qaraganda xizmat muddatini yeyuvchi sharoitlarda 40% ga uzaytiradi. Bu tizimlar uch karra zaxira o'tkazish vositalaridan va 150°C dan yuqori bo'lgan quduq osti sharoitlariga chidamli bo'lgan qizil moylardan foydalanadi. Geotermal quduq qazish bo'yicha tadqiqotlar germetik o'tkazish vositalari vulkanik toshlar shakllanishida 62% gacha erta ishdan chiqishni kamaytirishini ko'rsatdi.

Fortochok dizayni va gidravlikasi: Tezkor kesishni olib chiqish va sovutish

Optimal nozzl konfiguratsiyasi quyidagi uchta asosiy omilni muvozanatga keltiradi:

Bu gidravlik optimallashtirish loyda bit sharlashini oldini olib, kvartsli qatlamlarda etarli sovutishni ta'minlaydi.

Ishlanma: Chuqur, yuqori haroratli geotermal qudullarda to'xtashni oldini olish

2022-yilgi geotermal loyihada 288°C chuqurlikda 298 soat davomida ishlashni zamonaviy to'xtash texnologiyasi bilan amalga oshirildi:

• 82% yuqori termik barqarorlikka ega bo'lgan asosiy karbon-kompozit to'xtagichlarni joriy qilindi
• Burilish vaqtining umumiy hajmiga nisbatan to'xtashga bog'liq bo'lgan vaqt 18% dan 3% gacha kamaydi
• O'rtacha kirish tezligi saqlangan podshipniklar bilan 22% ga oshirildi

Uchta konusli burilish bitlarining neft va gaz sohasida hamda boshqa sohalarda qo'llanilishi

Quruqlikda va dengizda neft va gazni qidirish hamda boshqa operatsiyalarda muhim rol o'ynaydi

Tricon dril bitlar neft va gaz sanoatining barcha sohalarida kerak bo'ladigan asosiy jihozlardir. Ular yumshoq slanets qatlamlaridan tortib juda qattiq granit g'ildiragigacha bo'lgan hamma narsani qazish uchun ishlatiladi. Bu bitlar quruqlikda ham, suv ostida ham qazishda yaxshi ishlaydi, chunki ular bunday qiyin sharoitlarda kelib chiqadigan kuchli issiqlik va bosim o'zgarishlarini chidashi mumkin. Qazuvchilar triconalarning noyob aylanuvchi va qisuvchi mexanizmiga tayangan holda yuz metrdan ortiq chuqurlikdagi g'ildiraklarni qazib o'tishda ham kuchli bo'lib qoladi. Shu imkoniyat tufayli bu maxsus bitlar yangi konlarni o'rganayotgan yoki mavjud ishlab chiqarish maydonlarini boshqarayotgan kompaniyalar uchun eng yaxshi tanlov bo'lib qolmoqda.

Slants gaz va loptash qazishda foydalanish: Xarajatlar va samaradorlikni muvozanatlash

Shikastalangan gazli shaxtalarda trakonli bitlar haqiqatan ham farq qiladi, chunki ular kompaniyalarga yerdagi bitta nuqtadan bir nechta yo'nalishdagi quduqlarni qazish imkonini beradi. Bu bitlarni ajratib turuvchi narsa - ularning qaysi turdagi tog' jinslaridan o'tayotgani bog'liq ravishda kesish qismlarini tez almashtirish qobiliyatidir. Bu esa qudud ichida jihozlarni almashtirishga ketadigan vaqt qisqaradi, bu esa jihozlarni almashtirish vaqtini eski model bitlarga qaraganda 30% yaxshiroq qisqartiradi. Shale hosilasida tez-tez uchraydigan qumtosh va ohaktosh aralash qatlamlaridan o'tishda bu moslashuvchanlik juda muhim ahamiyatga ega bo'ladi. Qazish brigadalar doim bitning qanchalik chidamli bo'lishi va ularning tog' jinslarini qanchalik tez kesib o'tish kerakligi o'rtasida muvozanatni saqlashadi va shu muvozanatni to'g'ri tanlash foydali quduq yoki foyda bermaydigan quduq o'rtasidagi farqni qiladi.

Foydali qazilmalar, suv quduqlari va geotermal quduqlar qazish sohasida qo'llanilishi kengaymoqda

Bu uskunalar endi faqat neft va gaz sohasida ishlatilmaydi. Ular yangi minerallarni izlash, suv resurslarini rivojlantirish hamda barqaror energiya tizimlarini joriy qilish sohalarida keng qo'llanilmoqda. Kon sanoatida ular temir rudasi konlarini va ko'mir plastlarini qazish uchun zarur bo'lgan portlovchi teshiklarni qazishda qo'llaniladi. Chuqur suv qidiruvchi kompaniyalar esa maxsus yopiq sharikli podshipnikli versiyalardan foydalanadilar, chunki ular yer osti suvlari chuqur qatlamlarda joylashgan qattiq tog' jinslarini qazishda kerak bo'ladi. Geotermal energiya sohasi ham shu uskunalar yordamida dunyoning turli issiq nuqtalarida uchraydigan vulqon jinslarini qazishni osonlashtiradi. O'ttiz yil oldingi sanoat hisobotlarida geotermal energiya ishlab chiqarish uchun Yerning issiqligini foydalanishga qaratilgan loyihalar soni yiliga o'rtacha 12% ga oshayotganini ko'rsatdi.

Geotermal qiyinchiliklarni yengish: Issiqlik, korroziya va burilish muddatini uzaytirish

Geotermal sho'ng'ish dunyosi juda qattiq muhitlar bilan shug'ullanadi, ko'pincha 300 gradus Selsiydan yuqori haroratga ega bo'lib, shuningdek, oddiy jihozlarni vaqt o'tishi bilan yemirib tashlaydigan kuchli suyuqliklar hamda uchrab turadi. Bu kabi qiyinchiliklarga duch kelganda, zamonaviy trikon bitlar maxsus loyihalangan volfram karbidli qo'shimchalar va muhim podshipniklarni shikastlanishdan himoya qilish uchun maxsus mo'ljallangan moyalash tizimlarini qo'llaydi. Amaliy tekshirishlar shuni ko'rsatdiki, mazkur yangilangan bitlar odatdagilarga qaraganda atigi 25% uzunroq xizmat ko'rsatadi, chunki ular juda ham isitilgan yuqori entalpiyali konlarda ishlaydi. Mazkur chidamlilik aynan kuchli geologik zonalar, jumladan, faol vulqonlar ostida joylashgan qayta tiklanuvchi energiya manbalarini qazib olishga harakat qilayotgan kompaniyalar uchun muhim ahamiyatga ega.

Drill Bit Durability and Performance in Complex Formations

Measuring performance: Penetration rate vs. bit life trade-offs

Qattiq geologik shakllar orqali ishlashda burilish bitlari tez-tez qarama-qarshi maqsadlarga duch keladi. Ular ishni bajarish uchun etarlicha tezlikda ishlashi kerak, lekin moliyaviy jihatdan qulay bo'lishi uchun yetarlicha muddat xizmat ko'rsatishi kerak. 2023-yilda o'tkazilgan so'nggi tadqiqotlar 17 1/2 dyuymli volfram karbidli qo'shimta bitlarni o'rgangan va qiziq natijaga erishgan. Tebranishlar to'g'ri nazorat qilinganda, bu bitlar qoyatulardan o'tish tezligini taxminan 15% ga oshirgan. Lekin bu faqat operatorlarning oshkorma monitoring tizimlari yordamida yulduz uzellari eskirish belgilarini kuzatayotganda amalga oshirilganda ishlaydi. Maydon brigadalar qanday turdagi qoyalar bilan ishlashlariga qarab, turli ishlash ko'rsatkichlari orasida ingichka chiziq bo'ylab yurishlari kerak. Masalan, yeyuvchi qumtosh qatlamlarini oling. Bitga qo'llaniladigan vaznni taxminan 10-15% kamaytirish aslida vosita xizmat muddatini deyarli ikki barobar uzaytirishi mumkin, bu esa burilish tezligiga katta ta'sir qilmaydi.

Maydon ma'lumotlari: Sig'imi yopilgan o'qli tizimlar bit xizmat muddatini 25% gacha uzaytiradi

Yaxshi o'ralgan texnologiyalar chidamlilik me'yorida o'zgarish keltirmoqda. Oddiy ochiq palatka hamda zamonaviy o'ralgan tizimlarni solishtiruvchi maydon sinovlari natijalari:

• 22% uzunroq ishlatish muddati yuqori haroratli (350°F+) slanets gaz konlarida
• 63% ga kamroq moylanish ifloslanishi teshikdan kirish natijasida
• 40% ga arzonroq texnik xizmat ko'rsatish xarajatlari har bir burilgan fut uchun interbedded ohaktoshda
  O'ralgan tizimlar ayniqsa yo'nalishli burishda yaxshi ishlaydi, bunda yon tomondan yuklanish oddiy palatkalarning eskirishini tezlashtiradi, 2024-yilgi geotermal loyihalarda 1200 soat davomida o'ramli o'ralish hodisasi sodirilmaganligi bilan tasdiqlangan.

Aralash hamda bashorat qilinmasli qatlamlarda chidamlilikni maksimal darajada oshirish bo'yicha strategiyalar

Uchta asosiy yondashuv zamonaviy chidamlilik muhandislikda yetakchi o'rin tutadi:

1. Moslashuvchan kesish tuzilishlari – Gibriddan yasalgan tishli konstruktsiyalar konusning eskirishini turli qatlamlarda (yumshoq/qattiq) kamaytiradi
2. Dinamik gidravlikalar – O'zgaruvchan shakllarni o'chirib tashlash uchun o'zgaruvchan nozzl konfiguratsiyasi shakllarning qattiqroq bo'lishi bilan optimal holatda saqlanadi
3. Prognozlash yeyilishini modellashtirish – Mashinani o'qitish algoritmlari real vaqtli moment ma'lumotlarini qayta ishlash orqali me'yorida kritik komponent kuchlanishidan oldin aylanish tezligini sozlashni tavsiya qiladi
   Bir nechta tahlillar shuni ko'rsatdiki, murakkab botqoqlarda ushbu strategiyalarni qo'llash bilan rejadagi tashriflar soni 38% ga kamayadi, shu bilan birga burg'ulash bitlari rejalashtirilgan umumiy chuqurlikka (TD) taxminiy muddatning 5% ichida yetib boradi.

Ko'p so'raladigan savollar

Tricon burg'ulash bitining asosiy tarkibiy qismlari nimalardan iborat?

Tricon burg'ulash bitlari asosan konuslar, podshipniklar, germetiklovchi elementlar va gidravlik nozzlardan tashkil topgan. Har bir qism birgalikda jadvallarni samarali tarzda yemirib chiqish uchun ishlaydi.

Mil (milled) tishli va teshikka (insert) tishli bitlar o'rtasidagi farq nima?

Mil tishli bitlarda konusdan kesilgan po'lat tishlar mavjud bo'lib, ular yumshoqroq jadvallar uchun ajoyib natija beradi. Biroq, teshikka tishli bitlarda volfram karbidli teshiklar ishlatiladi va qattiqroq jadvallarda yaxshi natija beradi.

Burg'ulashda WOB va RPM optimallashtirish nima uchun muhim?

Bit (WOB) va RPM vaznini optimallashtirish burilish tezligini oshiradi hamda burilish bitiga keltiriladigan zararni kamaytiradi, shu bilan birga xarajatlarni va vaqtni tejaydi.

Trikon bitlar geotermal burilishga qanday hissa qo'shadi?

Geotermal burilishda trikon bitlar juda yuqori haroratga hamda shiddatli suyuqliklarga chidamli bo'lib, ularning foydalanish muddatini uzaytiradi va energiya olish samaradorligini oshiradi.