Kayan Aikin Maɓallin Downhole: Cikakken Jagora Kan Rarrabawa da Amfani da Bits ɗin Roller Cone da Bits ɗin Diamond

A ayyukan haƙar mai, injin haƙar mai shine babban kayan aiki don karya dutse, kuma aikinsa yana shafar ingancin haƙar mai da farashi kai tsaye. Ganin yadda yake fuskantar yanayi mai sarkakiya da canzawa, zaɓar guntun mazugi na roller cone da guntun lu'u-lu'u daidai ya zama babban aiki ga injiniyoyin haƙar mai.

01 Na'urorin Roller Cone: Kayan Aiki Masu Yawa Da Suka Dace Da Tsarin

Tun bayan ƙaddamar da su a shekarar 1909, bits ɗin naɗawa sun zama nau'in bit da aka fi amfani da shi a cikin haƙa mai juyawa. Tsarin su na musamman na mazugi mai yawa yana ba su damar daidaitawa da yanayi daban-daban na samarwa daga laushi zuwa mai tauri sosai.

Tsarin da Fasaha ta Musamman

Bit ɗin naɗawa ya ƙunshi manyan abubuwa guda biyar:

· Jikin Bit: Kafafu uku masu siffar mazugi da aka haɗa tare, tare da zare mai haɗawa a saman.

· Mazugi: Jikin ƙarfe mai tauri tare da haƙoran da aka niƙa ko kuma abubuwan da aka saka a saman tungsten carbide (TCI).

· Tsarin bearings: Ya haɗa da saitin bearings guda huɗu: babba, matsakaici, ƙanana da kuma turawa.

· Bututun Hannu: Yawanci bututun Hannu 3·4 ne masu diamita na 7·14 mm.

· Tsarin shafa man shafawa da hatimi: Hatimin roba ko ƙarfe da aka haɗa tare da na'urar rama matsin lamba.

Fasahar hatimin bearing babbar nasara ce a cikin bits na nadi mai siffar mazugi. Bits na zamani suna amfani da tsarin shafawa mai matsin lamba wanda aka biya wanda ke kiyaye daidaito tsakanin matsin lamba mai laushi a cikin ɗakin ɗaukar kaya da matsin lamba na bututun haƙa ruwa ta cikin ramin ta hanyar hanyar watsa matsi, membrane na diyya na matsi da kofin mai.

Tsarin Rarrabawa da Lambar IADC

Ƙungiyar 'Yan Kwangilar Hakowa ta Duniya (IADC) ta kafa wani ƙa'ida ta duniya don rarraba bits na rollers cone, ta amfani da tsarin lambar lambobi uku:

· Lamba ta farko: Nau'in haƙori da kuma tsarin da ya dace

· 1: Hakori mai niƙa, siffarsa mai laushi

· 2: Hakori mai niƙa, matsakaici zuwa matsakaici · tauri

· 3: Hakori mai kauri, mai kauri, mai gogewa

· 5: TCI, tsari mai laushi zuwa matsakaici

· 6: TCI, matsakaicin · tsari mai tauri

· 7: TCI, mai tauri, mai sassauƙa

· 8: TCI, mai tauri sosai, kuma mai wahalar gyarawa sosai

· Lamba ta biyu: Rage taurin tsari (1·4, lamba mafi girma tana nuna samuwar tauri)

· Lamba ta uku: Siffofin tsarin bit

· 4: Bearing mai rufewa

· 6: An rufe littafin rubutu

· 7: An rufe murfin littafin rubutu + kariyar ma'auni tare da TCI

· 8: Bututun farawa don rijiyoyin da ke kan hanya

Tsarin Rarraba IADC Mai Sauƙi don Ragowar Mazugi Mai Juyawa

Tsarin Karya Dutse da Halayen Motsi

Lokacin da na'urar jujjuyawar mazugi ta yi aiki, tana nuna motsi guda uku masu haɗaka:

· Juyin Juya Hali: Mazubin suna juyawa a hannun agogo tare da jikin bit ɗin.

· Juyawa: Haƙoran suna juyawa a akasin agogo a kusa da mazugi.

· Zamiya: Ya haɗa da zamiya mai kama da tangential da radial.

Wannan motsi mai haɗaka yana haifar da tasirin karya dutse guda biyu:

1. Murkushewar tasiri: Haƙoran da ke canzawa suna haɗuwa da juna biyu da kuma waɗanda ke haɗuwa da juna, suna haifar da girgiza a tsaye, wanda ke haifar da nauyin tasiri.

2. Yanke yanke: Ana samunsa ta hanyar juyewa, daidaitawa da kuma tsarin mazugi mai yawa, wanda ke ba da damar yanke duwatsu.

Tsarin Zaɓin Bit da Daidaita Tsarin

Ka'idoji na asali don zaɓar raka'o'in mazugi masu naɗi bisa ga halayen dutse:

· Tsarin laushi: Zaɓi guntu masu ƙira mai kama da juna, mai juyewa, da kuma mazugi mai yawa; sanye take da dogaye, faɗi, da aka niƙa a wurare da yawa ko TCI.

· Tsarin matsakaici mai tauri: Rage ƙimar da aka daidaita, da aka jingina, da kuma mazugi mai yawa; yi amfani da gajerun haƙora, ƙunƙuntattu, da kuma haƙora masu faɗi kusa.

· Tsarin tauri da gyaggyara: Yi amfani da tsarin mazugi ɗaya, babu ratayewa, babu gyaggyara; sanya shi da TCI mai siffar ƙwallo ko siffar ƙwallo.

· Tsarin da ke fuskantar ramuka masu karkace: Zaɓi guntun haƙori masu ɗan kauri ko babu kariyar ma'auni, sannan ka zaɓi ɗan laushi fiye da ainihin tsari.

· Tsarin sassaka masu laushi masu tauri: Zaɓi bit bisa ga dutsen mai tauri, kuma daidaita sigogin haƙa ta hanyar da ta dace.

Amsoshin yanayi na musamman:

· Raƙuman siriri (<177 mm): Yi amfani da guntun mazugi ɗaya, waɗanda ke da manyan mazugi, haƙora da bearings don ƙarin ƙarfi.

· Hakowa ta hanya: Zaɓi ragowa tare da lambar IADC ta uku 8 (ragowa ta musamman).

02 Ƙananan ...

Lu'u-lu'u yana da mafi girman taurin halitta (ƙarfin Mohs 10, ƙarfin matsi har zuwa 8800 MPa, juriyar sawa sau 9000 fiye da ƙarfe). Ƙananan lu'u-lu'u suna amfani da wannan siffa don zama makami na ƙarshe don magance taurin.

Rarrabawa da Juyin Halittar Fasaha

An raba sassan lu'u-lu'u na zamani zuwa nau'i uku:

1. Ƙananan lu'u-lu'u da aka saita a saman

· Ƙwayoyin lu'u-lu'u da aka fallasa a saman kambi.

· Ya dace da yanayin matsakaici-mai tauri zuwa mai tauri.

· Girman lu'u-lu'u:

· Tsarin laushi: Duwatsu 2/karat (kimanin diamita 4 mm)

· Tsarin matsakaici mai tauri: Duwatsu 3‑4/karat (kimanin 3.6 mm)

· Tsarin tauri: Duwatsu 10−15/karat (kimanin 2.0 mm)

2. Ƙananan lu'u-lu'u da aka dasa

· Lu'u-lu'u da aka saka a cikin matrix (duwatsu 60−400/karat).

· Ya dace da yanayin tauri da kuma ƙaiƙayi (chert, siliceous dolomite, da sauransu).

· Kaɗa kai ta hanyar lalata matrix.

3. Bits na PDC (Ƙaramin Diamond na Polycrystalline)

· Kamfanin General Electric ne ya fara gabatar da shi a shekarar 1973.

· Tsarin yanka: Layer lu'u-lu'u + substrate na tungsten carbide.

· Tsarin da ya dace: tsarin da ya yi laushi zuwa matsakaici-mai tauri iri ɗaya.

Tsarin da Maɓallan Zane Masu Muhimmanci

Ƙananan lu'u-lu'u suna da jiki mai ƙarfi ba tare da sassan motsi ba, galibi sun ƙunshi:

· Jikin ƙarfe: Karfe mai matsakaicin carbon, saman da aka zare.

· Matrix: Foda mai kama da Tungsten carbide + ƙarfe mai ɗaurewa da aka yi da jan ƙarfe, tauri HRC 30−45.

· Abubuwan yanka: Lu'u-lu'u na halitta/na roba ko kuma masu yanke PDC.

· Tsarin na'ura mai aiki da karfin ruwa: Bututun ruwa, hanyoyin ruwa (radial, spiral, da sauransu).

Maɓallan ƙira masu mahimmanci:

· Yawan lu'u-lu'u: Daidaita gwargwadon yadda ake rage girman abu - yawan yawan abu don ƙarin yawan abubuwan da ke haifar da lalacewa.

· Tsawon fallasa:

· Tsarin laushi: 1/3 na diamita na lu'u-lu'u

· Tsarin tauri: 1/6‑1/10 na diamita na lu'u-lu'u

· Siffar rawani: Lebur (tsarin da ya yi kama da juna), zagaye (tsarin da ya yi tauri), mai lanƙwasa (tsarin da ke da laushi).

Tsarin Rushewar Dutse da Amsar Samuwa

Yanayin karya dutse na biredi na lu'u-lu'u yana canzawa tare da halayen samuwar:

· Tsarin filastik (dutsen laka, gypsum, da sauransu) – Kamar tsarin “noman gona”; lu'u-lu'u suna shiga kuma suna haifar da kwararar filastik daga dutsen.

· Tsarin ƙaiƙayi (dutsen quartz, da sauransu) – Yana samar da ramuka masu ƙarfi; girman yankewa ya ninka girman lu'u-lu'u sau 2−4, yana da inganci sosai.

· Duwatsu masu tauri (chert, siliceous rock) – Yi amfani da guntu-guntu da aka dasa a cikin ciki; ana karya su ta hanyar yankewa da kuma karce su, kamar niƙa su da ƙafa.

Amfani da Iyakance na Bits na PDC

A matsayin samfurin juyin juya hali a cikin dangin lu'u-lu'u, butun PDC suna da fa'idodi na musamman:

Siffofin gini:

· PDC na jikin ƙarfe: ƙarfe mai matsakaicin carbon guda ɗaya, wanda samansa ya taurare.

· Matrix-body PDC bit: Jikin ƙarfe na sama + ƙaramin tungsten carbide matrix – ingantaccen aiki.

Tsarin bayanin martaba:

· Parabolic: Tsarin laushi, babban fim, babban ROP.

· Zagaye: Ya dace da haƙa tebur mai juyawa, yana taimakawa wajen shiga cikin tauri.

· Mazugi: Hakowa mai sauri, mai kyau wajen shigar ruwa.

Iyakoki:

· Bai dace da gadajen tsakuwa ko kuma gaɓoɓin da ke da tauri da laushi ba.

· Iyakance zafin jiki (sama da 350°C yana ƙaruwa; a 700°C ƙarfinsa ya gaza).

· Ƙananan juriya ga tasiri; sabbin masu yankewa suna da saurin yanke gefen.

Kwatanta Amfani da Diamond Bit ta hanyar Tsarawa

03 Jagorar Zaɓin Kimiyya: Daidaita Tsarin Aiki da Bukatun Aiki

Dokokin Zinare don Zaɓin Bit ɗin Roller Cone

1. Daidaita taurin tsari

· Tsarin laushi: zaɓi ƙananan hakora masu girman gaske, masu juyewa, masu siffar mazugi mai yawa, da kuma haƙoran da ke siffar wedge ko siffar scoop.

· Halaye masu tauri: yi amfani da haƙoran da ke da siffar mazugi ɗaya, ba tare da wani bambanci ba, da kuma haƙoran da ke da siffar mazugi ko siffar mazugi.

2. Magance matsalar gogewa

· Don ƙirƙirar abubuwan da ke lalata, zaɓi guntun TCI tare da kariyar ma'auni.

· Idan haƙoran layin waje suna zagaye yayin da haƙoran ciki ba su da lalacewa sosai, ƙara kariyar ma'auni a ɓangaren na gaba.

3. Amsoshin yanayi na musamman

· Tsarin da ke fuskantar ramuka masu karkace: zaɓi guntun haƙori masu ɗan laushi ko babu bambanci; zaɓi ɗan laushi fiye da ainihin tsari.

· Matakan da aka haɗa da laushi: zaɓi bit bisa ga dutsen mai tauri, daidaita sigogi cikin sauƙi.

· Sassan zurfi: zaɓi guntu masu cikakken jimillar faifan bidiyo don rama asarar lokacin faɗuwa.

Tsarin Zaɓin Bit na Diamond

1. Lokacin amfani da bits na PDC

· Mafi kyawun amfani: dogayen tsari masu laushi iri ɗaya zuwa matsakaici-mai tauri (shale, laka, gypsum, da sauransu).

· An haramta amfani da shi: gadajen tsakuwa, layukan haɗin chert, da kuma tsarin haɗin gwiwa mai laushi.

· Saitin ma'auni: ƙarancin WOB (30−60 kN), babban RPM (100−300 rpm), yawan kwararar ruwa mai yawa.

2. Lokacin da za a yi amfani da bits na lu'u-lu'u na halitta/na roba

· Tsarin abubuwa masu wuya zuwa masu tauri sosai (granite, quartz sandstone, da sauransu).

· Tsarin da ke da ƙarfi sosai (chert, siliceous dolomite).

· Rijiyoyin haƙa rami, masu zurfi da kuma masu zurfi sosai, da kuma ayyukan haƙa rami.

3. Bukatu na musamman don ragowar coring

· Ragowar mazugi mai siffar ƙwallo: ƙirar mazugi huɗu (mai siffar ƙwallo/mai siffar ƙwallo) ko ƙirar mazugi shida (mai siffar ƙwallo cikakke).

· Yankan lu'u-lu'u: dole ne a shirya masu yankewa daidai gwargwado tare da juriyar lalacewa.

· Maɓallin alama: ramin ciki mai ma'ana tare da diamita na waje don guje wa elliptical core.

Ganewar Cututtukan Downhole da kuma Magance su

Gano yanayin aiki na bit ɗin mazugi mai jujjuyawa:

· Rashin nasarar bearing: Teburin juyawa mai zagaye, yana ƙaruwa a ƙarƙashin babban WOB, raguwar ROP amma matsin famfo ya zama daidai.

· Mazugi da ya ɓace: Canjin karfin juyi mai tsanani, alamar nauyi tana juyawa sosai, canjin tsayin igiya idan aka ɗaga shi.

· Hakora da suka lalace: Rage nauyin tebur mai juyawa, babu tsalle, raguwar ROP mai kaifi.

Haramcin amfani da bit ɗin lu'u-lu'u:

· Dole ne ramin ƙasa ya kasance mai tsabta kafin ya shiga cikin ramin; tabbatar da cewa babu wani shara na ƙarfe.

· Fara haƙa ramin da ƙaramin WOB, ƙaramin RPM don "karya" (ƙaddamar da ramin ƙasa mai tsawon mita 0.5).

· A guji yin reaming; idan ya cancanta, a yi aiki da ƙananan WOB, ƙarancin RPM, da kuma aiki mai ɗorewa.

04 Sabbin Abubuwan da Suka Faru da Kuma Abubuwan da Suka Faru a Fagen Aiki

Umarnin kirkire-kirkire na fasaha

Fasahar haƙa jet mai matsin lamba mai ƙarfi:

· Yana amfani da jiragen sama masu matsin lamba sosai (150−200 MPa) don taimakawa wajen karya duwatsu.

· Masu ƙara ƙarfin ramin ƙasa sune abubuwan da bincike da ci gaba suka mayar da hankali a kansu; gwaje-gwaje sun nuna cewa ROP na iya ƙaruwa sau 3-5.

· Kalubalen fasaha sun haɗa da rufewa da watsawa mai matuƙar matsi.

Tsarin bit mai hankali:

· Na'urori masu auna firikwensin da aka saka a cikin yanayin bit na saka idanu a ainihin lokaci.

· Daidaita sigogin yankewa don daidaita canje-canjen tsari.

· Babban nazarin bayanai don inganta zaɓin bit da kuma hasashen tsawon lokacin sabis.

Dokokin Zinare a Fagen Fagen

1. Shawarar lokacin da za a cire daga rami

· Ci gaba da raguwar ROP (a cikin tsarin da ya yi kama da juna).

· Faduwar ROP kwatsam tare da matakan gyara marasa inganci (canjin tsari).

· Ƙaruwar ƙarfin juyi mai kaifi tare da raguwar ROP (lalacewar bit).

· Faɗuwar matsin lamba kwatsam (ɓacewar bututun ruwa ko igiyar haƙa rami da aka wanke).

2. Matakan tsawaita rayuwar bit

· Gudanar da sabon bit tare da ƙaramin WOB da ƙaramin RPM don shiga.

· Yi amfani da ɗan kariya (na'urar hana hawa).

· Tafiye-tafiye na ɗan lokaci-lokaci don share tarkacen ramukan ƙasa.

· A guji juyawa sosai a ƙasa.

3. Nazarin tattalin arziki

· Lissafin farashi a kowace mita = (kudin bit + lokacin haƙa) / faifan bidiyo.

Ko da yake bits ɗin PDC suna da tsadar na'urar, a cikin tsari mai dacewa, bits ɗin PDC guda ɗaya zai iya haƙa hoton bits ɗin ...

· A cikin sassa masu zurfi, fifita sassan da ke da jimillar jimillar jimillar jimilla don rama asarar lokacin da aka yi.

Zaɓin Bit fasaha ce mai inganci wadda ta haɗa ka'idar kimiyya da ƙwarewar filin. Bits ɗin Roller Cone, tare da sauƙin daidaitawa, sun kasance nau'in bit da aka fi sani a yau. Bits ɗin Diamond, musamman bits ɗin PDC, suna nuna inganci mara misaltuwa a cikin takamaiman tsari.

Kwarewa a tsarin rarraba IADC, fahimtar hanyoyin karya duwatsu na bits daban-daban, da kuma kimanta ilimin lissafi, tsarin rijiyoyin ruwa da buƙatun aiki sosai zai cimma daidaito tsakanin bit da samuwar. Tare da amfani da na'urori masu auna ramin ƙasa, nazarin manyan bayanai da kuma basirar wucin gadi, zaɓin bit yana canzawa daga yanke shawara bisa ga ƙwarewa zuwa daidaitawar daidaito mai wayo, yana ci gaba da haifar da ci gaba mai ɗorewa a cikin ingancin haƙa rami.

Tuntuɓi: Jessie Zhou

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