Zana Muhimu za Kuteremsha Chini: Mwongozo Kamili wa Uainishaji na Matumizi ya Vipande vya Koni za Roller na Vipande vya Almasi

01 Biti za Koni za Roller: Zana Zinazofaa kwa Kuzoea Maumbo

Tangu kuanzishwa kwao mwaka wa 1909, vipande vya koni za roller vimekuwa aina ya biti inayotumika sana katika kuchimba visima vya mzunguko. Muundo wao wa kipekee wa kimuundo wa koni nyingi huwawezesha kuzoea hali mbalimbali za uundaji, kuanzia laini hadi ngumu sana.

Muundo wa Miundo na Teknolojia za Msingi

Kipande cha koni ya roller kina vipengele vitano vya msingi:

• Mwili wa Kipande: Miguu mitatu ya koni imeunganishwa pamoja, na nyuzi za kuunganisha kwenye sehemu ya juu.
• Koni za Roller: Miili ya chuma yenye umbo la koni yenye meno yaliyosagwa au meno yaliyoingizwa kwenye uso.
• Mfumo wa Kubeba: Unajumuisha seti nne za fani: kubwa, ya kati, ndogo, na fani za kusukuma.
• Nozo: Kwa kawaida huwa na idadi ya 3-4, zenye kipenyo cha milimita 7-14.
• Mfumo wa Kuhifadhi na Kufunga Mafuta: Pete za kuziba za mpira au chuma pamoja na vifaa vya kulipia shinikizo.

Miongoni mwa haya, teknolojia ya kuziba fani inawakilisha mafanikio muhimu ya kiteknolojia kwa vipande vya koni za roller. Vipande vya kisasa vinatumia mfumo wa fidia ya shinikizo la kuhifadhi mafuta, ambao hudumisha usawa unaobadilika kati ya shinikizo la mafuta kwenye sehemu ya kubeba na shinikizo la safu wima ya maji ya kuchimba shimo la chini kupitia vipengele kama vile mashimo ya kupitisha shinikizo, diaphragms za fidia ya shinikizo, na vikombe vya mafuta.

Mfumo wa Uainishaji na Uandishi wa IADC

Chama cha Kimataifa cha Wakandarasi wa Kuchimba Visima (IADC) kimeunda kiwango cha uainishaji cha kimataifa cha vipande vya koni za roller, kwa kutumia mfumo wa usimbaji wa tarakimu tatu:

Nambari ya Kwanza: Aina ya jino na uundaji unaofaa

1: Meno yaliyosagwa, maumbo laini

2: Meno yaliyosagwa, maumbo magumu ya kati hadi ya kati

3: Meno yaliyosagwa, maumbo magumu na ya kukwaruza

5: Ingiza meno, laini hadi ya wastani

6: Ingiza meno, maumbo magumu ya wastani

7: Ingiza meno, miundo migumu na migumu

8: Ingiza meno, miundo migumu sana na yenye kukwaruza sana

Tarakimu ya Pili: Mgawanyo wa ugumu wa uundaji (Daraja la 1-4; nambari za juu zinaonyesha uundaji mgumu zaidi)

Tarakimu ya Tatu: Sifa za kimuundo za biti

4: Fani za roller zilizofungwa

6: Fani za kuteleza zilizofungwa

7: Fani za kuteleza zilizofungwa + ulinzi wa geji ya kuingiza

8: Vipande vya kupotosha kwa ajili ya kuchimba visima kwa mwelekeo

Mfumo wa Uainishaji wa IADC Uliorahisishwa kwa Vipande vya Koni za Roller

Utaratibu wa Kuvunja Miamba na Sifa za Mwendo

Wakati wa operesheni, biti ya koni ya roller inaonyesha aina tatu za mwendo mchanganyiko:

• Mapinduzi: Koni huzunguka kwa mwendo wa saa na sehemu nzima.
• Mzunguko: Meno huzunguka kinyume cha saa kuzunguka mhimili wa koni.
• Kuteleza: Ikiwa ni pamoja na kuteleza kwa radial na tangential.

Mwendo huu mchanganyiko unafikia athari mbili za kuvunja mwamba:

1.Athari ya Kusagwa kwa Mguso: Mguso mbadala wa meno moja na mawili na shimo la chini hutoa mtetemo wa muda mrefu, na kusababisha mizigo ya mgongano.

2.Athari ya Kukata Miamba kwa Kuteleza: Kukata miamba kwa kutumia miamba ya juu, koni mbili, na miundo ya kukabiliana.

Ulinganisho wa Mkakati wa Uteuzi na Uundaji 

Kanuni za msingi za kuchagua vipande vya koni za roller kulingana na sifa za mwamba:

• Maumbo Laini: Chagua vipande vyenye miundo ya kukabiliana, inayoning'inia, na yenye koni mbili, vyenye meno marefu, mapana, na machache yaliyosagwa au yanayoingizwa.
• Maumbo ya Kati-Ngumu: Punguza thamani za koni ya kukabiliana, inayoning'inia, na yenye koni mbili; tumia meno mafupi, membamba, na mazito.
• Maumbo Magumu na Yanayoweza Kukwaruza: Tumia roli zenye koni moja bila kunyongwa au kukatwa, zenye meno ya mpira au meno ya mpira wa koni.
• Maumbo Yanayoweza Kubadilika: Chagua vipande vya meno mafupi bila kubadilika au kubadilika kidogo, na bila meno ya kugeuza.
• Maumbo Laini na Ngumu Yaliyounganishwa: Chagua aina za biti kulingana na mwamba mgumu, na urekebishe vigezo kwa nguvu wakati wa kuchimba visima.

Jibu kwa Masharti Maalum ya Kazi

• Visima Vidogo (<177 mm): Tumia vipande vya koni ya roller moja, ambavyo vina koni kubwa, meno, na fani kwa nguvu zaidi.
• Kuchimba kwa Maelekezo: Chagua biti maalum za kupotosha zenye tarakimu ya tatu ya msimbo wa IADC ikiwa 8. 

02 Vipande vya Almasi: Zana Zenye Nguvu kwa Maumbo Magumu 

Kama nyenzo ngumu zaidi katika asili, almasi ina ugumu wa Mohs wa Daraja la 10, nguvu ya kubana ya hadi MPa 8800, na upinzani wa uchakavu mara 9000 ya chuma. Kwa kutumia sifa hii, vipande vya almasi vimekuwa kifaa bora cha kukabiliana na miundo migumu.

Mfumo wa Uainishaji na Mageuzi ya Kiteknolojia

Vipande vya almasi vya kisasa vimegawanywa katika aina tatu:

1.Vipande vya Almasi Vilivyowekwa Uso

• Chembe za almasi huwekwa wazi kwenye uso wa matrix.
• Inafaa kwa miundo ya kati-ngumu hadi ngumu.
• Uainishaji wa ukubwa wa chembe za almasi:
• Maumbo laini: punje 2 kwa karati (gpc) (ukubwa wa chembe takriban milimita 4)
• Maumbo magumu ya wastani: 3-4 gpc (ukubwa wa chembe takriban 3.6 mm)
• Maumbo magumu: 10-15 gpc (ukubwa wa chembe takriban 2.0 mm)

2.Vipande vya Almasi Vilivyopachikwa Mimba

• Almasi hutiwa ndani ya matrix (60-400 gpc).
• Inafaa kwa miundo migumu na mikali (km, jiwe gumu, siliceous dolomite).
• Kujinoa kwa almasi hupatikana kupitia uchakavu wa matrix.

3.Biti za PDC (Biti za Almasi za Polycrystalline Compact)

• Ilianzishwa kwa mara ya kwanza na General Electric (GE) ya Marekani mnamo 1973.
• Muundo mdogo: Safu ya almasi + substrate ya kabidi iliyotiwa saruji.
• Inafaa kwa miundo laini hadi ya kati na ngumu yenye umbo moja.

Ubunifu wa Miundo na Vigezo vya Msingi

Vipande vya almasi hufuata muundo muhimu bila sehemu zinazosogea, hasa ikijumuisha:

• Mwili wa Chuma: Imetengenezwa kwa chuma cha kaboni cha wastani, chenye nyuzi za kuunganisha sehemu ya juu.
• Matrix: Poda ya kabaidi ya tungsten + chuma cha kuunganisha chenye msingi wa shaba, chenye daraja la ugumu la HRC 30-45.
• Vipengele vya Kukata: Almasi asilia/zilizotengenezwa au vipande vya PDC.
• Muundo wa Hydraulic: Njia za maji na njia za mtiririko (radial, ond, nk).

Vigezo Muhimu vya Ubunifu

• Mkusanyiko wa Almasi: Hurekebishwa kulingana na ukali wa uundaji; mkusanyiko wa juu zaidi kwa uundaji wa mkunjo zaidi.
• Urefu wa Upana:
• Maumbo laini: 1/3 ya ukubwa wa chembe
• Maumbo magumu: 1/6-1/10 ya ukubwa wa chembe
• Umbo la Mdomo:
• Chini tambarare: Kwa miundo inayofanana
• Imepinda: Kwa miundo migumu
• Imechomwa: Kwa miundo ya abrasive

Utaratibu wa Kuvunja Miamba na Mwitikio wa Uundaji

Mbinu ya kuvunja miamba ya vipande vya almasi hutofautiana kulingana na sifa za uundaji:

Maumbo ya Plastiki (km, matope, jasi): Sawa na mchakato wa "kulima"; almasi hupenya uundaji na kusababisha mtiririko wa plastiki wa mwamba.

Maumbo Yasiyong'aa (km, mchanga wa quartz): Mashimo ya kusagwa yenye ujazo hutengenezwa, huku ukubwa wa kukata ukizidi mara 2-4 ya almasi, na kusababisha ufanisi mkubwa.

Miamba Migumu (km, jiwe gumu, mwamba wa siliceous): Vipande vilivyowekwa ndani hutumiwa, na kuvunja mwamba hupatikana kupitia kukata na kukwaruza kwa kutumia mikro, sawa na kukwaruza gurudumu la kusaga.

Faida na Mapungufu ya Kiufundi ya Biti za PDC

Kama bidhaa ya mapinduzi katika familia ya biti za almasi, biti za PDC zina faida za kipekee:

Sifa za Kimuundo

Vipande vya PDC vya Mwili wa Chuma: Chuma cha kaboni cha kati kinachojumuisha pamoja na matibabu ya ugumu wa uso.

Vipande vya PDC vya Mwili wa Matriki: Mwili wa juu wa chuma + tumbo la chini la kabaidi ya tungsten, vinavyotoa utendaji bora zaidi.

Ubunifu wa Wasifu

Mfano: Kwa miundo laini, kuwezesha picha za juu na kiwango cha kuchimba visima.

Mzunguko: Kwa ajili ya kuchimba visima vya meza vinavyozunguka, kuwezesha kupenya kwa vitanda vigumu.

Koni: Kwa ajili ya kuchimba visima kwa kasi ya juu, na utendaji mzuri wa kupenya.

Vikwazo vya Maombi

Haifai kwa ajili ya uundaji wa changarawe na uundaji wa laini-ngumu ulioingiliana.

Kikomo cha upinzani wa halijoto (uchakavu huongezeka zaidi ya 350℃; kushindwa kwa nguvu hutokea kwa 700℃).

Upinzani duni wa athari; kukatika kwa makali ya vipande vipya kuna uwezekano wa kutokea.

Jedwali la Ulinganisho wa Maumbo Yanayotumika kwa Vipande vya Almasi

03 Mwongozo wa Uteuzi wa Kisayansi: Maumbo Yanayolingana na Mahitaji ya Uendeshaji

Sheria za Dhahabu za Uteuzi wa Vipande vya Koni ya Roller

Ulinganisho wa Ugumu wa Uundaji

Maumbo laini: Chagua vipande vyenye miundo ya juu ya kukabiliana, inayoning'inia, na yenye koni mbili, vyenye meno yenye umbo la kabari au umbo la kijiko.

Maumbo magumu: Tumia miundo ya koni moja, isiyo na mpangilio, iliyo na meno ya mpira au meno ya mpira wa koni.

Jibu kwa Ukali

Kwa miundo ya kukwaruza, tumia vipande vya kuingiza vyenye meno ya gage.

Ikiwa meno ya safu ya nje ni mviringo huku meno ya kati yakionyesha uchakavu mdogo, sehemu inayofuata inapaswa kutengenezwa kwa ulinzi ulioimarishwa wa gage.

Hatua za Kukabiliana na Masharti Maalum ya Kazi

Maumbo yanayoweza kubadilika: Chagua vipande vya meno mafupi bila ulinganifu au ulinganifu mdogo; uwezo wa uundaji kubadilika unapaswa kuwa laini kidogo kuliko ulinganifu halisi.

Maumbo laini-ngumu yaliyoingiliana: Chagua vipande kulingana na mwamba mgumu zaidi, na urekebishe vigezo kwa nguvu wakati wa kuchimba visima.

Uchimbaji wa sehemu ya kisima kirefu: Tumia vipande vyenye picha nyingi ili kufidia upotevu wa muda uliopotea.

Mkakati wa Uteuzi wa Vipande vya Almasi

Masharti Yanayotumika kwa Vipande vya PDC

Hali bora: Maumbo marefu yenye umbo la sare hadi gumu la wastani (km, shale, matope, jasi).

Matukio yaliyokatazwa: Maumbo ya changarawe, vitanda vya mawe yaliyounganishwa, maumbo laini na magumu yaliyounganishwa.

Mpangilio wa vigezo: WOB ya Chini (30-60 kN), RPM ya juu (100-300 rpm), kiwango kikubwa cha mtiririko.

Masharti Yanayotumika kwa Vipande vya Almasi Asilia/Sanifu

Miundo migumu hadi migumu sana (km, granite, mchanga wa quartz).

Maumbo yenye kukwaruza sana (km, jiwe gumu, siliceous dolomite).

Uchimbaji wa turbine, visima vya kina kirefu/kinachozidi kina, na shughuli za kuchimba visima.

Mahitaji Maalum ya Vipande vya Msingi

Vipande vya msingi vya koni ya roller: Muundo wa koni ya roller nne (conical/silinda) au koni ya roller sita (kamili silinda).

Vipande vya msingi vya almasi: Vinahitaji kingo za kukata zilizosambazwa kwa ulinganifu na upinzani thabiti wa uchakavu.

Kiashiria muhimu: Msongamano kati ya shimo la ndani na duara la nje ili kuepuka umbo la mviringo la kiini.

Hukumu na Ushughulikiaji wa Anomaly ya Downhole

Utambuzi wa Hali ya Kufanya Kazi ya Koni ya Roller

Uharibifu wa Bearing: Kutetemeka mara kwa mara kwa meza inayozunguka, kuzidi kuwa mbaya chini ya WOB ya juu, kiwango cha kuchimba visima kilichopungua lakini shinikizo la kawaida la pampu.

Kupoteza Koni: Kutoboa sana kunashikamana, kubadilika kwa kasi kwa kiashiria cha uzito, mabadiliko ya kina cha mteremko wakati wa kuvuta kamba ya kuchimba.

Uchakavu wa Meno: Kupungua kwa mzigo wa meza inayozunguka, hakuna mtetemo, kupungua kwa kiwango cha kuchimba visima.

Miiko ya Matumizi kwa Vipande vya Almasi

Shimo la chini lazima lisafishwe kabla ya kusukuma shimo la chini ili kuhakikisha hakuna uchafu wa chuma unaobaki.

Anza kuchimba visima kwa kutumia WOB ndogo na RPM ya chini kwa ajili ya "kuvunja" (kurekebisha shimo la chini la mita 0.5).

Epuka shughuli za kurudisha sauti; ikiwa ni lazima, tumia WOB ya chini na RPM ya chini kwa operesheni sare.

Mawasiliano:Jessie Zhou
Simu/Whatsapp:+0086-18109206861
Wavuti:www.landrilltools.com