PDC burilish uchburchagi loyihasi: Tuzilishi, printsip va optimal ishlash samaradorligi uchun optimallashtirish
PDC shtamplovchi burilma bilan tanishuv
Berilgan PDC Urush Bit (Polikristall diamantli kompakt shtamplovchi burilma) zamonaviy burilish texnologiyasining eng muhim yutuqlaridan biridir, neft, gaz, kon va geotermal sanoat tarmoqlarida keng foydalaniladi. Aylanuvchi konuslar yordamida guruhni qiruvchi an'anaviy konusli shtamplovchilardan farqli o'laroq, PDC shtamplovchi burilma qattiq kesuvchilar yordamida yotqizilgan yonilg'ini kesib o'tadi, bu esa burilish samaradorligini oshiradi, chuqurlikka kirish tezligini tezlashtiradi va foydalanish muddatini uzaytiradi.
Shaxsiylashtirish imkoniyati mavjud PDC Urush Bit maxsus burilish sharoitlari uchun moslashtirilganligi tufayli u ko'plab loyihalar uchun afzal ko'riladigan tanlov bo'lib xizmat qiladi. Dizaynning deyarli cheksiz variantlari tufayli u yumshoq loyli cho'kindilardan qattiq, yeyuvchi qumtosh yoki konglomerat qatlamlarigacha bo'lgan turli geologik shakllarga moslashtirilishi mumkin. Bunday moslashuvchanlik material tanlovi, kesuvchi turlari, burilish boshqotirmasi geometriyasi va gidravlik ishlash samaradorligini muvozanatga olib keluvchi ehtimol muhandislik tufayli amalga oshiriladi va barchasi geologik tuzilishning operatsion talablari asosida sozlanadi.
Ushbu maqola PDC burilish boshqotirmasining tuzilishini, uning dizayniga ta'sir qiluvchi omillarni, geometriya va gidravlik printsipini, shuningdek, muhandislarning ushbu vositalarni tanlashi va ishlab chiqarish jarayonini batafsil ko'rib chiqadi.
PDC burilish boshqotirmasining asosiy tarkibiy qismlari
PDC burilish boshqotirmasi optimal burilish samaradorligini ta'minlash uchun birgalikda ishlaydigan to'rtta asosiy komponentdan tashkil topgan.
PDC Kesuvchilar
Kesuvchilar volfram karbid asosiy qatlami bilan biriktirilgan sintetik olmos qavatidan iborat silindrik qo'shimchalardir. Sintetik olmos - polikristall olmos sifatida tanilgan - yuqori bosim va yuqori harorat sharoitida ishlab chiqariladi, bu unga juda qattiq va chidamli xususiyat beradi. Volframsiz karbid asosi mexanik mustahkamlik va ta'sirga chidamli xususiyatini ta'minlaydi.
Burmada ishlatilayotganda, bu kesuvchilar o'z keskin qirralarini saqlab turadi, natijada PDC burgu vositasi toshni o'g'itish yoki unga aylantirish o'rniga kesib o'tishini ta'minlaydi. Kesuvchilarning geometriyasi, o'lchami va sifati bevosita burilish samaradorligi, o'chib ketish tezligi va barqarorlik darajasini belgilaydi.
Kesish strukturi
Kesuvchi tuzilma - bu bit bladlarida kesuvchilarni qanday joylashtirilishini anglatadi. Bu oddiy ko'rinadi, lekin PDC burgu vositasi loyihalashning eng murakkab qismi hisoblanadi. Muhandislar kesuvchilarning sonini, ularning o'lchamini, yo'nalishini va joylashishini belgilab, zarur muvozanatni oshirish va chidamlilikni ta'minlashi kerak.
Kesuvchilar odatda tepalardagi qatorlarga o'rnatiladi va qazish suyuqligini kesilgan jinslarni olib chiqishiga imkon beruvchi qaytishni optimallashtirish uchun pozitsiyalashtiriladi. Bunday sohada noqulay loyihalash kesuvchilarning ortiqcha yuklanishiga, nozik ishlanishga va dastlabki vafot etishiga olib kelishi mumkin.
Chizg'ilar
Pichoqlar kesuvchilarni tushunish uchun tuzilma sifatida xizmat qiladi va shuningdek qazish suyuqligini yo'naltirish vazifasini ham bajaradi. Pichoqlar orasida bo'sh bo'limlar - qazish suyuqligini bitning yuzidan kesilgan jinslarni yuvib olib chiqishga imkon beruvchi ochiq kanallar mavjud. Pichoqlar soni, ularning balandligi va ularning shakli ayniqsa barqarorlik va kesilgan jinslarni olib chiqish jihatidan bitning ishlashiga ta'sir qiladi.
Bit tanasi
Bit tanasi matritsa tanasi yoki po'lat tanasi bo'lishi mumkin:
Matritsa tanali PDC qazish bitlari volfram karbididan tayyorlangan kompozitsion materiallardan tashkil topgan. Ular yuqori yeyilishga chidamli bo'lib, juda yeyuvchi shakllar uchun mos keladi, lekin ko'proq noaniq va zarbaga chidamsiz.
PDC sof yasalma burilish bitlari qotishmadan tayyorlangan bo'lib, ularning qattiqroq bo'lishini va murakkabroq metall qismlar hamda gidravlik dizaynlarni yaratish imkonini beradi. Erozionni oldini olish uchun ularni qattiq qoplamaga ehtiyoj bor.
PDC Burilish Biti Dizayniga Tashqi Ta'sir Etiluvchi Omillar
PDC burilish biti loyihasi burilish muhitini hisobga olgan holda ishlab chiqilishi kerak. Asosiy omillar quyidagilardan iborat:
Teshik diametri, 2,5 dyuymdan (kichik diametrli teshiklar) 36 dyuymgacha (katta diametrli teshiklar) o'zgarishi mumkin.
Shakl turi va xususiyatlari — shakl yumshoq va plastik, shishsimon, yeyuvchi yoki qatlamlar shaklida bo'lishi.
Burilish parametrlari, jumladan, bitga ta'sir etuvchi og'irlik (WOB), aylanish tezligi (RPM) va umumiy oqim maydoni (TFA).
Quvur pastki qurilma (BHA) konfiguratsiyasi va uning bitga kuchlarni uzatish usuli.
Quvur trassasi — teshik vertikal, og'irilgan yoki gorizontal bo'lishi.
Burilish suyuqligining xususiyatlari hamda nasos quvvati.
Bu tashqi sharoitlar maxsus ish uchun eng yaxshi natijaviy kesuvchi tuzilish, pichoq geometriyasi va gidravlik sozlamalarni belgilaydi.
PDC burilish bo'roni loyihalashdagi asosiy maqsadlar
PDC burilish bo'ronini loyihalashning oxirgi maqsadlari quyidagilardir:
Bo'ronni almashtirishdan oldin jami burilgan metrlarni maksimal darajada oshirish.
Mexanik burilish tezligini oshirish (Penetratsiya tezligi yoki ROP).
Bu maqsadlarga erishish uchun chidamlilik va hujumniylik o'rtasida ehtimollik muvozanatini saqlash talab qilinadi. Masalan, yeyuvchi shakllarda ishlash chidamliligi muhim bo'lsa, yumshoq shakllarda esa tez burilish uchun hujumniylik ustun bo'lishi mumkin.
Loyihalash jarayoni batafsil burilish parametrlarini yig'ish, o'tmishda o'xshash qudullardan olingan natijalarni tahlil qilish va yangi bo'ron loyihasi uchun kutilayotgan natijalarni belgilash uchun ushbu ma'lumotlardan foydalanish bilan boshlanadi.
Beshta asosiy loyihalash printsipi
1. Bo'ron tanasi materiali: Matritsa (matrix) vs. Po'lat (Steel)
Matritsasimon devorli frezalar ishqalanishga chidamliroq, lekin ularning ta'sirga chidami kam bo'ladi va ular yaxshi nishablanuvchi shakllarda qo'llaniladi. Po'lat devorli frezalar yuqori ta'sir yuklarini ko'tara oladi, shu tufayli ular kengroq profilli va balandroq poydevorli bo'ladi, lekin ularni yaxshi himoya qilmasa, yeyilishga uchraydi.
2. PDC Kesuvchi turi
Kesuvchi elementning ishlashi oltingugurt donasi o'lchami, oltingugurt plastinki qalinligi va ishlab chiqarish usuliga bog'liq. Maydali oltingugurt ishqalanishga chidamli bo'ladi, katta donali oltingugurt esa yaxshi ta'sirga chidamli bo'ladi. Shuningdek, kesuvchi elementning volfram karbid asosiga birikishi ham burilishning mexanik kuchlanishiga chidashi kerak.
3. Kesuvchi struktura
Dizaynerlar qancha kesuvchi vosimdan foydalanish, ularning o'lchami va ochilishini hal qiladi. Katta kesuvchilar yuqori kesish ta'siriga ega bo'ladi, lekin yeyish sharoitida tez yeyiladi. Kichik kesuvchilar yukni ko'proq nuqtalarga tarqatadi, yeyilish muddatini uzaytiradi, lekin SOKni pasaytirishi mumkin. Kesuvchining yo'nalishi bit qanday qilib toshlarni kesishini va momentni boshqarishni ta'minlaydi.
4. Bit geometriyasi
Bit geometriyasi lamina profili, yelka uzunligi, konus chuqurligi va tashqi chet uzunligini o'z ichiga oladi:
Qisqa yelkalar bitni qattiqroq qiladi, lekin bardoshliligi kamroq bo'ladi.
Uzunroq yelkalar ko'proq kesuvchilarni sig'ishiga imkon beradi, yeyilish muddatini uzaytiradi, lekin hujumniylikni kamaytiradi.
Konus burchagining chuqurligi bit barqarorligini oshiradi, esa konusning tekisligi og'irlik uzatishni yaxshilaydi.
5. Gidravlik tizim
Gidravlik tizim kesuvchi qismlarni tozalaydi, sovutadi va kesilgan jinslarni burilish yuzasidan olib chiqadi. Muhandislar oqimni samarali boshqarish uchun nozzl soni, o'lchami va joylashuvini sozlaydilar. Oqim yo'nalishlarini tasavvur qilish va optimallashtirish, yeyilishni kamaytirish hamda sovutishni yaxshilash uchun tez-tez Kompyuterli suyuqlik dinamikasi (CFD) simulatsiyasidan foydalaniladi.
Jins xususiyatlari va PDC burilish bo'roni dizayni
Jins turi PDC burilish bo'roni tanloviga kuchli ta'sir qiladi:
Qattiq, yeyuvchi jinslarda yaxshi ishqalanishga chidamlilik uchun ko'proq blade (kesuvchi) bilan kichik kesuvchilardan foydalaniladi.
Mumtosh, yopishqoq jinslarda esa ROP (burilish tezligi) ni saqlab qolish va sharlanishni kamaytirish uchun kamroq blade (kesuvchi) va katta kesuvchilardan foydalaniladi.
Kesish jinslarida esa tez-tez tebranish yoki ishqalanishni kamaytirish uchun turli qattiqlik darajalarini qo'llab-quvvatlaydigan muvozanatli dizayn kerak bo'ladi.
Yaxshilangan gidravlik optimallashtirish
Gidravlik loyihalash faqat nozzlarni o'rnatish emas — bu pastki qismdagi suyuqlik dinamikasini tushunishdir. Muhandislar burg'ulash suyuqligining xatti-harakatini modellashtirish uchun CFD dan foydalanadilar, shunda har bir kesuvchi etarli darajada sovutilib, hosil bo'lgan qoldiq materiallar tez olib ketiladi. Yetarli bo'lmagan gidravlik tizim kesuvchilarda issiqlik to'planishiga, ularning shikastlanishiga va burg'ulash samaradorligining pasayishiga olib keladi.
Tebranish va Shikastlanishga Qarshi Kurash
PDC burg'u bitlar tebranishning vayron qiluvchi namunalariga, masalan, tebranma harakat (stick-slip), bit whirl va o'qiy tebranishlarga duch kelishi mumkin. Bu tebranishlar kesuvchilarni shikastlashi va burg'ulash samaradorligini kamaytirishi mumkin. Zamonaviy bit loyihalariga shikastlanishni kamaytirish uchun stabilizatorlar, optimallashtirilgan pala konturlari va muvozanatlangan kesuvchi o'rnatish kiritilgan.
PDC Burg'u Bitning Ishlab Chiqarish Jarayoni
PDC burg'u bit ishlab chiqarish bir nechta asosiy bosqichlarni o'z ichiga oladi:
Beriadigan hosilani asosida material tanlash.
Shinali tananing aniqlik mashinasida ishlanishi yoki matritsa shabloni yaratilishi.
Loyihalangan tartibga muvofiq kesuvchilarni chuqurchalarga o'rnatish.
Brazing kesuvchilarni mustahkam o'rnatish.
Yeyilishga qarshi himoya berish uchun qattiq qoplamani qo'llash.
Sifat nazoratining oxirgi tekshiruvlari, jumladan, gidravlik oqim tekshiruvi.
PDC Shtamplovchi Bit Texnologiyasidagi Yutuqlar
Oxirgi yangiliklar quyidagilarni o'z ichiga oladi:
Yaxshi isitishga chidamli diamant kesuvchilar.
PDC kesuvchilarni shtamplovchi konuslar bilan birlashtirgan g'ildirakli bitlar.
Teshik ichidagi o'zgaruvchan sharoitlarga mos keladigan sozlanuvchan gidravliklar.
Drill parametrlarni sozlash orqali bit ishlashini optimallashtirish uchun haqiqiy vaqtda ishlash monitoring tizimlari.
PDC Dril Bit Tanlash Bo'yicha Eng Yaxshi Amaliyotlar
PDC burash bitini tanlashda:
Bitni shakl turi va operatsion parametrlarga moslang.
Hujumkorlik va chidamlilik o'rtasidagi muvozanatni hisobga oling.
Shu kabi sohalardagi ishlash natijalarini ko'rib chiqing.
Gidravlik tizimni CFD tahlilidan foydalanib optimallashtiring.
Tebranishni kamaytirish uchun BHA loyihalashni ta'minlang.
PDC burash biti haqida FAQ
PDC burash biti nima?
PDC burash biti sintetik olmos kesuvchilari volfram karbid asosiga biriktirilgan qattiq kesuvchi mexanizmli burash vositasidir.
PDC burash bitining asosiy afzalliklari qanday?
Ular rostlamali konusli bitlar bilan solishtirganda yuqori ROP, uzoq xizmat muddati, turli xosil bo'lishlarga moslashuvchanlik va teshish xarajatlarini kamaytiradi.
Men qachon matritsa jismli dizayn o'rniga po'lat jismli PDC burilma bitni tanlashim kerak?
Po'lat jismli bitlar yuqori ta'sir muhitlari va murakkab geometriyalar uchun eng yaxshi tanlov bo'lsa, matritsa jismli bitlar yeyish xosil bo'lishlarda yuqori samaradorlik ko'rsatadi.
Kesuvchi o'lchami PDC burilma boshi ishlashiga qanday ta'sir qiladi?
Katta kesuvchilar hujumniylikni va ROPni oshiradi, lekin chidamlilikni kamaytiradi. Kichik kesuvchilar ishqalanishga chidamlilikni yaxshilaydi, lekin ROPni pasaytirishi mumkin.
PDC burilma boshi dizaynida gidravlik tizim qanchalik muhim?
Gidravlik tizimlar tozalash, sovutish va yeyishni oldini olish uchun juda muhimdir. CFD optimizatsiyasi ishlash samaradorligini oshiradi.
PDC burilma boshini ma'lum xosil bo'lishlar uchun moslashtirish mumkinmi?
Ha, kesuvchi zichligini, pala geometriyasini va gidravlikani sozlash orqali.
Tebranishlar PDC burilma boshiga qanday ta'sir qiladi?
Shiddatli tebranish oqasini shikastlanishiga va uning samaradorligini pasayishiga sabab bo'lishi mumkin. Muvozanatli dizaynlar ushbu xavfni minimal darajada kamaytirishga yordam beradi.
PDC burilish bit texnologiyasining kelajagi qanday?
Siz kengaytirilgan termik barqaror oqalar, g'ibrid dizaynlar hamda haqiqiy vaqtda burilishni optimallashtirish tizimlari bilan integratsiya kutilayotganini kuting.
EN
