PDC дахин боловсруулах төхөөрөмжийн дизайн: Бүтэц, зарчим, дээд зэргийн шахалтын ажиллагааг оновчлох

PDC дахин боловсруулах төхөөрөмжийн дизайн: Бүтэц, зарчим, дээд зэргийн шахалтын ажиллагааг оновчлох

PDC дахин боловсруулах төхөөрөмжийн танилцуулга

The PDC Шаргалын бит (Поликристаллын алмазаар хийсэн дахин боловсруулах төхөөрөмж) нь орчин үеийн шахалтын технологийн хамгийн чухал дэвшил юм. Энэ нь тос, хий, уур амьсгалын аж үйлдвэрт өргөн ашиглагддаг. Эргэх конусаар чулууг хугаруулах уламжлалт конусны битүүдээс ялгаатай байдлаар PDC дахин боловсруулах төхөөрөмж нь бат бөх зүсгүүрээр чулууг зүсдэг бөгөөд илүү өндөр шахалтын үр ашиг, хурдан нэвтрэх хурд, урт нас хангана.

Захиалгатай болгох чадвартай нь PDC Шаргалын бит тодорхой нүх босгоны нөхцөл байдалд ашиглах боломжтой нь олон төслүүдэд сонголт болох юм. Дизайны төрөл бүрийн хувилбараар төрөл бүрийн геологийн давхарга, жишээлбэл, зөгийн чулуулаас эхлээд хатуу, элэгдэлтэй элсэн чулуу эсвэл чулуулаг давхаргад хүртэл ашиглах боломжтой. Энэ уян хатан байдал нь материалын сонголт, огтлогчийн төрөл, цөгцний геометр, гидравлик ажиллагааны тэнцвэрт байдлыг анхааралтай инженерчлэлээр хангах замаар бий болдог бөгөөд энэ бүгд нь цооногийн үйл ажиллагааны шаардлагатай тохируулагдсан байдаг.

Энэ нийтлэлд PDC цөгцний бүтцийг, түүний дизайныг нөлөөлдөг хүчин зүйлс, геометр, гидравликийн зарчмыг, инженерүүд тэдгээрийг хэрхэн сонгож, үйлдвэрлэдэг талаар дэлгэрэнгүй тайлбарлана.

PDC цөгцний үндсэн бүрдүүлэх хэсгүүд

PDC цөгц нь дөрвөн үндсэн хэсгээс бүрдэх бөгөөд ажиллагааны үр дүнтэй нүх босгох ажилд хамгийн сайн үр дүнгээ олгоно.

PDC огтлогчид

Огтлогчид нь синтетик алмазын давхаргатай вольфрамын карбидын суурин дээр бүрдсэн цилиндрийн оруулгын хэлбэртэй байдаг. Синтетик алмаз нь поликристаллын алмаз гэгддэг бөгөөд өндөр даралт, температурын нөхцөлд үйлдвэрлэгддэг тул маш хатуу, элэгдэлд тэсвэртэй байдаг. Вольфрамын карбид суурь нь механик болон мөргөлдөөний эсэргүүцэлд тэсвэртэй байдлыг хангана.

Бурхлах үед эдгээр огтлогчид ирмэх ирмэх захыг нь хадгалж, PDC бурын толгой чулууг үрэх, бутлахын оронд таслахыг баталдаг. Огтлогчдын геометр, хэмжээ, чанар нь бурхлын үр ашиг, элэгдлийн хурд, толгойн тогтвортой байдалд шууд нөлөөлдөг.

Хавчихлын бүтэц

Огтлолын бүтэц нь толгойн хөрөөнд огтлогчдыг яаж байрлуулсныг илэрхийлнэ. Энэ нь энгийн харагдаж болох боловч PDC бурын толгойн загварчлалын хамгийн нарийн төвөгтэй хэсэг юм. Инженерүүд нь идэвхжүүлэлт, болон бат бөх байдлын хооронд зохистой тэнцвэрийг хангахын тулд огтлогчдын тоо, хэмжээ, чиглэл, зай авахыг тодорхойлох ёстой.

Зүсэгчийг ихэвчлэн хурдан түрхэхийг зориулан хурдан түрхэх шингэнийг цэвэрлэх боломжийг олгож, чулууг хамгийн сайн ачаалал өгөх байдлаар хурдан түрхэх хэсгийн дээд талд эгнээгээр нь бэхэлдэг. Энэ хэсгийн муу зохион бүтээлт нь зүсэгч дээр хэт ачаалал өгөх, жигд бус элэгдэл үүсэх, хурдан түрхэх багаж эрт хугацаагаа дуусгахад хүргэдэг.

Халуун

Хурдан түрхэхийн сэнс нь зүсэгчдийн бүтцийн дэмжээс болон хурдан түрхэх шингэнийг чиглүүлэх үүрэгтэй. Сэнсний хооронд байрлах бохир түүний завсар нь хурдан түрхэх шингэнийг хурдан түрхэх гадаргаас хайргыг угааж авах боломжийг олгодог. Сэнсний тоо, өндөр, хэлбэр нь тухайн хурдан түрхэхийн ажиллагаанд, түүнд тогтвортой байдал, хайргыг авахад нөлөөлдөг.

Хурдан түрхэхийн бие

Хурдан түрхэхийн бие нь матрикс эсвэл гангаар хийгдсэн байж болно:

• Матрикс биетэй PDC хурдан түрхэх нь вольфрамын карбидын найрмал материалыг ашиглан хийдэг. Энэ нь хэт элэгдэлд тэсвэлтэй бөгөөд маш их элэгдэлтэй орд бүхий чулуулганд тохиромжтой боловч ихэвчлэн хугалах, мөргөлдөөн тэсвэлгүй байдаг.

• Ган цогцолборт PDC дриллын түрхүүрүүдийг хайлшлаг гангаас бүхэлд нь машиндаж, илүү их харимхай чанар, мөн илүү нарийн хөрз ба гидравлик дизайн үүсгэх боломжийг олгодог. Эрэлтийн эсрэг хамгаалахын тулд хатуу хайлш хэрэгтэй.

PDC дриллын түрхүүрийн загварыг нөлөөлдөг гадаад хүчин зүйлс

PDC дриллын түрхүүрийг буровын орчинтой тохируулан инженерчлэх хэрэгтэй. Түлхүү хүчин зүйлс бол:

• Цооногийн хэмжээ нь жижиг диаметртэй (2.5 инч) цооногоос эхлээд том диаметртэй (36 инч) цооног хүртэл хэлбэлзэж болно.

• Хэв маяг ба онцлогууд нь хэв нь хатуу, зөгийтэй, зүсэлттэй эсвэл давхар давхраатай байх эсэх.

• Дриллын параметрүүд болох түрхүүр дээрх жин (WOB), эргэх хурд (RPM), нийт урсгалын талбай (TFA).

• Доод төхөөрөмжийн (BHA) тохируулга ба түүний түрхүүрт хүчээр дамжуулах арга.

• Цооногийн чиглэл нь цооног вертикаль, хазайсан эсвэл хэвтээ чиглэлтэй байх эсэх.

• Дриллын шингэний шинж чанар ба насосны багтаамж.

Эдгээр гадаад нөхцлүүд нь тухайн ажилд хамгийн сайн тохирох хайчлах байршил, хөрөөний геометр хэлбэр, гидравлик тохируулгыг тодорхойлдог.

PDC Даланц нь цоондогийн загварчлалын анхдагч зорилго

PDC даланц нь цоондогийг загварлах зорилго нь дараах байна:

1. Цоондогийг солихаас өмнө нийт дундаж цоондогийн хэмжээг нэмэгдүүлэх.

2. Механик цоондох хурдыг нэмэгдүүлэх (Penetration Rate эсвэл ROP).

Эдгээр зорилгуудыг хэрэгжүүлэхийн тулд бат бөх чанар, идэвхийг хооронд нь зохицуулах шаардлагатай байдаг. Жишээлбэл, зэвэрсэн чулуулгийн үед элэгдэлд тэсвэх чадал нь чухал байдаг бол элсэлт ихгүй чулуулгийн үед идэвхийг нэмэгдүүлж цоондох хурдыг нэмэгдүүлэх нь чухал байдаг.

Загварчлалын процесс нь дэлгэрэнгүй цоондох параметрүүдийг цуглуулах, өмнөх талбайн өгөгдлүүдийг нэвтрүүлэн шинэ загварын талаарх хүлээлтийг тогтооход ашигладаг.

Таван чухал загварчлалын зарчим

1. Даланцын биеийн материал: Матриц vs. Ган

Матрикс биеийн бит нь хэт их элэгдэхээс сайн хамгаалдаг боловч мөргөлдөөнд муу тэсвэнэ. Иймд элэгдэлт ихтэй, тогтвортой нөхцөл байдалд тохиромжтой. Ган биеийн бит нь илүү их мөргөлдөөн тэсвэнэ. Иймд өндөр хэмжээтэй сэнс, илүү нарийн профилтой байх боломжийг олгодог боловч хамгаалалгүй бол элэгдэлтэд илүү өртөмтэй.

2. PDC Картриджийн төрөл

Картриджийн ажиллагаанд алмазын ширхэгийн хэмжээ, алмазын хавтангийн зузаан, хийц нөлөөлнө. Нарийн ширхэгт алмаз нь элэгдэлтээс сайн хамгаална. Том ширхэгт алмаз нь мөргөлдөөнд сайн тэсвэнэ. Картриджийн вольфрам карбид суурьтай холболт нь чулуулгийг шахах үеийн механик хүчний ачааллыг тэсвэрлэх ёстой.

3. Зүсэлтийн бүтэц

Зурах төрөл, хэмжээ, тэдгээрийн өргөн хэрэглэхийг зохион бүтээгчид шийддэг. Их хэмжээний зурах нь идэвхтэй огтлолтыг хангах боловч борбор нөхцөлд хурдан хөнөөлдөг. Бага хэмжээний зурах нь ачааллыг олон цэгт тарааж өгдөг тул элэгдлийн амьдралыг уртасгадаг боловч ROP-г бууруулж болно. Зурахын чиглэл нь хонхорын чулуулаг таслах үр дүнтэй байдлыг болон торгуулийг хэрхэн удирдахыг нөлөөлдөг.

4. Хонхорын геометр

Хонхорын геометрт лампын хажуугийн ирмэг, өлгийн урт, конусны гүн, хэмжээний урт ордог:

• Богино өлгийн хонхор нь идэвхтэй боловч бат бөх бус байдаг.

• Урт өлгийн хонхор нь илүү олон зурахыг багтааж болох боловч идэвхийг бууруулдаг.

• Конусны гүн ихсэх нь хонхорын тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлдэг бол гүн багасах нь жин шилжүүлэх чадварыг сайжруулдаг.

5. Гидравлик систем

Гидравлик систем нь огтлогчийг цэвэрлэж, хөргөх болон огтлолын хавтгайн аварга соронзонгүй болгоход ажилладаг. Инженерүүд цахилгааны тоо, хэмжээ, байрлалыг урсгалын үр ашигтай ашиглалтыг дээд зэрэг байлгахын тулд тохируулдаг. Жишээлбэл, шингэний замыг хараах болон оновчлохын тулд ихэвчлэн Компьютерийн шингэн динамикийн (CFD) симуляцийг ашигладаг бөгөөд энэ нь элэгдлийг багасгаж, хөргөлтийг сайжруулдаг.

Чулууны шинж чанар ба PDC дриллийн төрөл зохион бүтээх

Чулууны төрөл нь PDC дриллийн төрлийн сонголтонд маш их нөлөө үзүүлдэг:

• Хатуу, элэгдэлтэй чулуулгийн хувьд илүү их хавтгайтай бөгөөд жижиг огтлогчийг сонгож, элэгдэлд тэсвэртэй байлгахыг илүүд үздэг.

• Зөгий, наалдамт чулуулгийн хувьд цөөн хавтгай, том огтлогч нь ROP-ийг хадгалах, бөмбөлөгжихийг багасгахад тусалдаг.

• Холимог чулуулгийн хувьд хэлбэлзэл болон элэгдлийг ихээр үүсгэхгүйгээр харилцан адилгүй хатуу чанарыг зохицуулах тэнцвэртэй загвар шаардлагатай.

Дэвшилтэт гидравлик оновчлолт

Шингэн зуух дизайн нь зөвхөн цацраг тавих асуудал биш юм—энд доод түвшний шингэн динамикийг ойлгох чухал юм. Инженерүүд нь зүүнийг хангалттай хөргөх, хайрцагнуудыг хурдан авч явахын тулд CFD ашиглан шахмал шингэний үйл ажиллагааг имитаци хийдэг. Хангалтгүй гидравлик нь дулаан хуримтлагдах, зүүний хэсгүүд гэмтэх, бууралтын үр ашиг багасахад хүргэж болзошгүй.

Хэлбэлзэл ба гэмтэлтэй ажиллах

PDC буурийн бөмбөг нь зогсоо-шилжилт, бөмбөгний орой, тэнхлэгийн хэлбэлзэл зэрэг хазайх хэлбэлзлийн загваруудыг перт ажиглаж болно. Эдгээр хэлбэлзлүүд нь зүүний хэсгүүдэд гэмтэл учруулах, бууралтын үр ашиг багасахад хүргэж болно. Орчин үеийн бөмбөгний загварууд нь хорт хэлбэлзлийг хамгийн бага байлгахын тулд тогтворжуулагчдыг, нөхцөл байдлын хөтөчийн хэлбэрийг, тэнцвэртэй зүүний байршилыг агуулдаг.

PDC буурийн бөмбөгний үйлдвэрлэлийн процесс

PDC буурийн бөмбөг үйлдвэрлэхэд дараах гол алхмуудыг хамруулна:

1. Зориулалтын давхаргын дагуу материалын сонголт.

2. Гангаар хийсэн биетийг нарийн боловсруулах эсвэл матрицын орхимыг бий болгох.

3. Загварын байршлын дагуу зүүний хэсгүүдийг хайрцагт нь байрлуулах.

4. Тодорхой байрлалаар төмөр боловсруулах хэрэгслийг бат бэхжүүлэх.

5. Элэгдэлд тэсвээртэй гадаргуу үүсгэхийн тулд хатуу хайлш хэрэглэх.

6. Цацрагийн урсгалыг шалгах зэрэг эцсийн чанарын шалгалт.

PDC Дрель хэрэгслийн технологийн хөгжил

Сүүлийн үеийн шин innovationsнуудын дотор:

• Өндөр температуртай нөхцөлд сайн ажилладаг терм тэсвэртэй алмаз хэрэгсэл.

• PDC хэрэгслүүдийг цилиндр эргүүлэгчтэй хослуулсан шилжилтийн форматуудын хувьд.

• Доод талын нөхцөл байдал өөрчлөгдөхөд тохируулж болох гидравлик.

• Бүртгэлийн ажлын параметрүүдийг тохируулан дрель хэрэгслийн ажиллагааг оновчлох бодит цагийн ажлын хяналтын систем.

PDC Дрель хэрэгсэл сонгохын тулд сайн дадал

PDC дриллийн төрөл сонгохдоо:

• Дриллийн төрлийг чулуулгийн төрөл, ажиллагааны параметрт тохируулна уу.

• Идэвхитэй байдал болон бат бөх чанарын хооронд тэнцвэрийг харгалзана уу.

• Төсөөтэй ажилд хэрэглэсэн үр дүнгийн мэдээллийг шалгана уу.

• CFD шинжилгээ ашиглан гидравлик системийг оновчтой болгоно уу.

• Хэлбэлзлийг багасгахын тулд BHA загварыг зөв бүрдүүлнэ үү.

PDC дриллийн талаарх асуулт хариулт

PDC дрилл гэж юу вэ?

PDC дрилл нь вольфрамын карбид суурь дээр наалдсан синтетик алмазаар чулуулаг таслаж буй зогсох хөтөчтэй шүргэлтийн багаж юм.

PDC дриллын үндсэн давуу талууд юу вэ?

Роллер конус битүүдтэй харьцуулахад тэдгээ нь өндөр ROP, урт нас, олон төрлийн форматуудад зохицох чадвартай бөгөөд чулуулгийг нүхлэх өртгийг бууруулдаг.

Матрикс биеийн дизайнтай харьцуулахад хэзээ ган биеийн PDC бураа сонгох ёстой вэ?

Ган биеийн битүүдийг өндөр нөлөө үзүүлэх орчинд болон нарийн геометрт ашиглах нь дээр байдаг бол матрикс биеийн битүүд нь зэврүүлэгч форматуудад сайн ажилладаг.

Хөрөөний хэмжээ PDC бурааны ажиллагаанд ямар нөлөө үзүүлдэг вэ?

Том хөрөө нь идэвхжүүлэгч болон ROP-г нэмэгдүүлдэг боловч бат бөх чанарыг бууруулдаг. Жижиг хөрөө нь хурах эсэргүүцэлд сайн боловч ROP-г бууруулж болно.

PDC бурааны дизайн дэх гидравлик систем ямар чухал байдаг вэ?

Гидравлик нь цэвэрлэх, хөргөх, эрозийг урьдчилан сэргийлэхэд маш чухал байдаг. CFD-ийн оновчтой байдал нь ажиллагааг сайжруулдаг.

PDC бурааг тодорхой форматуудад зориулан захиалгатай хийлгэж болох уу?

Тийм ээ, хөрөөний нягт, хөрөөний геометр, гидравликийг тохируулж болно.

Хэлбэлзэл нь PDC бураанд ямар нөлөө үзүүлдэг вэ?

Хэтрүүлсэн хэлбэлзэл нь огтлогчийг гэмтээж, үр ашгийг бууруулдаг. Тэнцвэртэй загварчлал энэ эрсдлийг хамгийн бага байлгахад тусалдаг.

PDC дугуй тоног төхөөрөмжийн технологийн ирээдүйд юу байгаа вэ?

Илүү дулааны тогтвортой огтлогчид, гибрид загварууд, бодит цагийн дриллийн үр ашгийг сайжруулах системтэй интеграцлахыг хүлээж болно.