Uundaji wa Kifundo cha PDC: Mithuli, Kanuni, na Uboreshaji kwa Ajili ya Utendaji Bora wa Kufunya
Utanzi wa Kifundo cha PDC
Funguo Kifaa cha uchambuzi PDC (Kifundo cha Dimond cha Polycrystalline Compact) ni moja ya maendeleo muhimu zaidi katika teknolojia ya kufanya vifundo, hutumika sana katika viwandani vya mafuta, gesi, kuangusha na geothermal. Kilingana na vifundo vya kawaida vya cone ya mzunguko ambavyo vina vifundo vya kuvuruga mawe kwa mabegwa yanayozunguka, kifundo cha PDC kinavuruga mawe kwa vifundo vya kudumu, ikitoa uwezo wa kufanya vifundo kubwa, kiwango cha kuingia kwa haraka na umri mrefu wa kazi.
Uwezo wa kutayarisha kwa Kifaa cha uchambuzi PDC kwa mashine ya kuenea kwa mazingira muhimu inafanya iwe chaguo bora kwa miradi mingi. Kwa sababu ya aina nyingi za uundaji, inaweza kupangwa kwa matumizi mengi ya maeneo ya chini, kutoka kwa udongo wa mafuriko wa kuvutia hadi kwa mawe ya nguvu au mawe ya kuchoma. Uwezo huu unatokana na kazi ya kisasa ambayo inalingana kati ya chaguo la vyakula, aina ya kisawire, muundo wa kipengele na uwezo wa maji, ambalo lote linafanywa kwa mahitaji ya kazi ya mchimo.
Makala hapa chini inachunguza kwa undani mada ya muundo wa kipengele cha PDC, sababu zinazosababisha uundaji wake, miongozo inayotumika kwenye muundo na maji, na jinsi waliohitimu wanachagua na kutengeneza zana hizi ili kufikia kwa ufanisi wa juu katika kazi za kuenzi.
Vipengele Vikuu vya Kipengele cha PDC
Kipengele cha PDC kina vyeo vinne vinavyoshirikiana ili kutoa utendaji bora wa kuenzi.
Vipengele vya Kusawia PDC
Vipande vya kugandua ni viambishi vinavyoundwa na kiungo cha kimako cha kimako ambacho kimeunganishwa na chuma cha tungsten carbide. Kimako cha kimako, kichajulikana kama kimako cha polycrystalline, kinaundwa katika hali ya shinikizo kubwa na joto kali, ikizipa nguvu na upinzani wa kuvunjika. Chuma cha tungsten carbide kina jumla ya nguvu za kimakaniki na upinzani dhidi ya vijisivu.
Wakati wa kupiga pindo, viambishi hivi vinaendelea kuvaa pembeni zao zenye sharp, kuhakikisha kwamba kipande cha PDC cha kupiga pindo bado kinafanya kazi ya kugandua angani badala ya kuyafanya kuvunjika au kuyaganda. Umradi, ukubwa, na ubora wa viambishi hawa huathiri mmoja kwa mmoja ufanisi wa kupiga pindo, kiwango cha kuvunjika, na ustabishaji wa kipande.
Mfumo wa Kugandua
Mfumo wa kugandua unarejea jinsi viambishi hawa vimevanywa kando ya viatu vya kipande. Ingawa inaonekana rahisi, ni sehemu ya PDC drill bit inayotumia mawazo mengi zaidi. Wagengenzi lazma wajibie idadi ya viambishi, ukubwa wao, mwelekeo, na umbali kati yao ili kufanana vizuri kati ya nguvu na uzidi.
Vipengezi huwekwa kwa safu kwa juu ya mapambo, hali ambayo inahakikisha uhusiano bora na jiwe na pamoja na kuponya maji ya kufifia kuchoma. Kume ya kutosha katika eneo hili inaweza kusababisha kupakwa kwa kiasi cha vipengezi, uvurugaji usio sawa, na kutoweka kwa mapambo mapema.
Chombo
Mapambo hutumika kama msingi wa kinyororo cha vipengezi na huchagua mwelekeo wa maji ya kufifia. Kati ya mapambo kuna vifaa vinavyopasuli vituo vya kuchoma—vyanzo vinavyofungua njia ya maji ya kufifia kuchoma kutoka uso wa mapambo. Idadi ya mapambo, urefu wao, na umbo la uso wao vinaweza vyote kuathiri utendaji wa mapambo, hasa kwa upande wa ustahitimaru na omba la kuchoma.
Ukubwa wa Mapambo
Ukubwa wa mapambo unaweza kuwa na aina ya matrix au ya chuma:
Mapambo ya PDC ya matrix hutengenezwa kwa vituo ya tungsten carbide. Yanatoa upinzani wa kuvurugwa bora na yanafaa zaidi katika milinganyo inayofanya kuvurugwa kwa haraka lakini yanaweza kuwa ya brittani na kupinzani kidogo cha vurugu.
Pembe za kufura za mwili wa chuma hutengenezwa kwa kuchukua pamoja kipande cha chuma cha mchanganyiko, huzipa uwezo wa kuvuruga na uwezo wa kutengeneza pembe na muundo wa maji unaofanana na mazingira. Zinahitaji matibabu ya nguvu kupinga uharibifu.
Sababu za Nje Zinapendekeza Muundo wa Pembe za Kufura
Pembe ya PDC inapaswa kuundwa kwa kuzingatia mazingira ya kufura. Sababu muhimu ni pamoja na:
Upana wa shimo, linaloweza kubadilisha kutoka kwa shimo la chini (2.5 inches) hadi shimo kubwa (36 inches).
Aina na sifa za udongo—je, udongo huo ni mgumu au mnyeu, nguvu, unaweza kufanya moto, au umekatwa na nguvu.
Viambishi vya kufura kama pinduzi juu ya pembe (WOB), kasi ya mzunguko (RPM), na eneo la jumla la mwendo (TFA).
Muundo wa vyumba vya chini (BHA) na jinsi inavyopitisha nguvu kwa pembe.
Njia ya kufura—je, shimo ni wima, imegeuka, au usawa.
Sifa za maji ya kufura na uwezo wa bomba.
Mambo ya nje haya yanataki kuwekwa kwa upya mpangilio wa vibarua, muundo wa mapambo, na namna ya uwekaji wa maji ambayo itafanya kazi vizuri zaidi kwa kazi fulani.
Madaraka ya Kwanza katika Kujenga Bit PDC
Madaraka ya mwisho ya kujenga Bit PDC ni:
Kupakia ujazo wa jumla wa miguu iliyopasuka kabla ya kubadilisha bit.
Kuongeza mwendo wa uzuiaji wa kiukingamizi (Kiwango cha Kupenetratia au ROP).
Kufanikisha mambo haya yanahitaji usawa wa makini kati ya kudumu na kasi. Kwa mfano, katika milingiliano ya kuchemsha, upinzani wa kuchemshwa ni muhimu sana, wakati katika milingiliano ya piny, kasi inaweza kuwa mbele ili kufanikisha uzuiaji wa haraka.
Mchakato wa kujenga huanza na kukusanya taarifa za kina za uzuiaji, kuchambua data ya utendaji uliopita kutoka kwa mabore ambayo ni sawa, na kutumia taarifa hizi kuweka matarajio ya mchakato mpya wa bit.
Miongoo Muhimu Matano
1. Nyenzo ya Mwili wa Bit: Matrix dhidi ya Chuma
Bit za aina ya matrix-body zina resisteni ya pumu bora ila zina nguvu ndogo za kuvamwa, hivyo zinafa kwa formational za abrasive na za kusudi. Bit za steel-body zinaweza kuvamwa nguvu kali zaidi, hivyo zikaribisha blade kali na mionjo complex, lakini zinaweza kuvamwa na uharibifu ikiwa hazijulikani vizuri.
2. Aina ya PDC Cutter
Utendaji wa cutter hushawishiwa na ukubwa wa diamond grain, upana wa diamond table, na njia ya uundaji. Diamond za kuchelea zinabofya upinzani wa kuvamwa, wakati diamond za kuu zinatoa upinzani bora wa vijiji. Pia, uunganisho wa cutter na chanzo cha tungsten carbide linapaswa kuvamwa nguvu za kuvamwa za kuvua.
3. Mpangilio wa Kukata
Wanasanifu hukagua kiasi cha vichupa vinavyotumika, ukubwa wao, na kionekowe. Vichupa vikubwa hutoa kitendo cha kuvua kwa nguvu lakini vinaharibika haraka chini ya mashimo ya kuvua. Vichupa vidogo hughawanya mzigo juu ya pointi nyingi, ikirekebisha uharibifu lakini inaweza kupunguza ROP. Mwelekeo wa vichupa huingiliana na jinsi kitendo cha kuvua kinavyofanya kazi na kukabiliana na torki.
4. Umbo la Bit
Umbo la bit linajumuisha umbo la siri, urefu wa mapafu, kina cha pindo, na urefu wa gauge:
Mapafu mafupi yafanya bit isiyo ya kuzama lakini isiyo ya kudumu.
Mapafu marefu yana uwezo wa kuchukua vichupa zaidi, ikirekebisha uharibifu lakini ikipunguza kuzamaji.
Pindo kali zaidi inaongeza ustabu wa bit, wakati pindo kali chini inarekebisha uhamisho wa uzito.
5. Mfumo wa hidrauliki
Mfumo wa hydraulic husafisha na kuchomoa vioo na kuvutia vioo kutoka kwenye uso wa bit. Wanasaji hufanya upungufu wa idadi ya nozzles, ukubwa na nafasi ili kuzidisha kuchelea kwa ufanisi. Imitation za Dynamics ya Fluid (CFD) mara nyingi hutumiwa ili kuangalia na kuzidisha njia za maji, kudongea uharibifu na kuboresha utupu.
Mali ya Jiwe na Uundaji wa Bit ya PDC
Aina ya jiwe inaathiri kwa kuu chaguo la bit ya PDC:
Katika mazingilano ya ngumu na yenye kufanya kenge, vioo vidogo na blade zaidi vinapendwa ili kuzidisha upinzani wa kuvurika.
Katika mazingilano ya mazao na visaidizi, blade chache na vioo vikubwa vinasaidia kudumisha ROP na kupunguza balling.
Katika mazingilano ya kimapambo, inahitajika muundo unaofanana ili kushughulikia mizani tofauti bila kuzidisha vibebi au kuvurika.
Uboreshaji wa Hydraulic wa Kina
Muundo wa hydraulic sio tu juu ya kuweka nozzles-ni juu ya kuelewa mienendo ya maji chini ya shimo. Wahandisi hutumia CFD kuiga tabia ya maji ya kuchimba visima, kuhakikisha kwamba kila kikata kimepozwa vya kutosha na kwamba vipandikizi vinachukuliwa haraka. Majimaji duni yanaweza kusababisha mkusanyiko wa joto, uharibifu wa kikata, na kupunguza ufanisi wa kuchimba visima.
Kutengana na Vibati na Uharibifu
PDC drill bits inaweza kujisikia vibati vya kisawe kama stick-slip, bit whirl, na oscillations za axial. Vibati hivi vinaweza kusababisha uharibifu wa viungo na kupungua kwa ufanisi wa kufanya. Mfano mpya wa bit inajumuisha vifaa vya kuzima, mstari mzuri wa viungo na mahali penye usawa wa viungo ili kuchanganya vibati vya madhara.
Mchakato wa Uzalishaji wa PDC Drill Bit
Uzalishaji wa PDC drill bit unaishia mstari fulani wa hatua:
Kuchagua vifaa kulingana na mazingira ya lengo.
Kufanya kazi ya umeme ya mwili wa steel au kufanya matrix mold.
Kuweka viungo kwenye viango kulingana na mpangilio wa muundo.
Kuvua vikokiwa vya kupasua kwa usalama katika nafasi.
Kuweka gilgili ya kuvua ili kuthibitisha uharibifu.
Majibu ya kwanza ya udhibiti wa ubora, ikiwemo majaribio ya mawimbi ya hydraulic.
Maendeleo katika Teknolojia ya Vipande vya Kupasua PDC
Makumbusho ya kifupi ni pamoja na:
Vikokiwa vya diamanti yenye ustabisho wa joto ambavyo hufanya kazi vizuri katika hali ya joto kubwa.
Vipande viunganavyo vya PDC na cones za mzunguko kwa ajili ya mabadiliko ya mafunzo.
Hydraulic yenye uwezo wa kubadilishana ili kulingana na mabadiliko ya hali za chini ya ardhi.
Mifumo ya kufuatilia utendaji kwa muda halisi ambayo hufanyia mabadiliko kwenye vitengo vya kupasua ili kuboresha utendaji wa kipande.
Mfumo bora wa kuchagua kipande cha kupasua cha PDC
Wakati wa kuchagua bit ya PDC ya kuwasha:
Fananisha bit na aina ya maeneo na viparameter vya utendaji.
Tafakari kuhusiana na kati ya nguvu na kifadhi.
Tathmini data ya utendaji kutoka kwa matumizi sawa.
Boresha mfumo wa hydraulic kwa kutumia uchambuzi wa CFD.
Hakikisha muundo sahihi wa BHA kupunguza vifofu.
Maswali Yanayoulizwa Kubwa Kuhusu Bit ya PDC
Bit ya PDC ni nini?
Bit ya PDC ni chombo cha kuwasha cha aina ya cutter iliyokazwa ambacho linachuma mawe kwa kutumia vichuma vya diamanti vilivyoambatwa kwenye vitambaa vya tungsten carbide.
Vipengele gani vya kipekee vya bit ya PDC?
Hufikisha ROP ya juu, umri wa servisi wa muda mrefu, uwezo wa kisimu na kupunguza gharama za kuenea kulingana na matawi ya pindo.
Siku gani inapaswa nijaige kati ya matawi ya PDC ya mwili wa chuma badala ya mfano wa mwili wa matrix?
Matawi ya chuma hutumiwa vizuri katika mazingira ya kuvutia kiasi kikubwa na umbo la kipekee, wakati matawi ya mwili wa matrix huvutia kiasi kikubwa cha kuvuruga.
Ukubwa wa kisawazaji unahusisha jinsi gani kisawazaji cha PDC kinatumika?
Makisi makubwa haincrease kiasi cha kuvutia na ROP lakini hupunguza kimekwa. Makisi machangamoto hupunguza kimekwa lakini yanaweza kupunguza ROP.
Je, mfumo wa hydraulic ni pamoja na muhimu sana katika kujengwa kwa matawi ya PDC?
Hydraulics ni muhimu sana kwa ajili ya kufuta, kuponya na kuzuia kuvuruga. Uboreshaji wa CFD hujenga uwezo.
Je, matawi ya PDC yanaweza kubadilishwa ili kufanana na matawi maalum?
Ndiyo, kwa kubadilisha msongamano wa kisawire, umbo la pafu na hydraulic.
Je, vifaa vya kicheza huvutia matawi ya PDC?
Vibration ya mno inaweza kusababisha udhoofu wa kisawire na kupunguza ufanisi. Mfano wa usawa unaosaidia kuchanganya hatari hii.
Ni nini ujuzi wa mbele ya teknolojia ya pua za kufura PDC?
Tafadhali tazama kisawire zenye ustahiki wa joto, mfano ya kiasi, na ushirikiano na mitandao ya usimaji wa kufura kwa muda halisi.
EN
