Guýuň aşagyndaky açar gurallary: Rolikli konusly we almazly uçlaryň klassifikasiýasyna we ulanylyşyna degişli doly gollanma

Nebit gazuw işlerinde buraw uçlary dag jynslaryny döwmek üçin esasy gural bolup durýar we onuň işleýşi burawlaýyş netijeliligine we bahasyna gönüden-göni täsir edýär. Çylşyrymly we üýtgeýän emele gelme şertleri bilen ýüzbe-ýüz bolanda, rolikli konus uçlaryny we almaz uçlaryny dogry saýlamak buraw inženerleri üçin esasy wezipä öwrüldi.

01 Rolikli konus bölekleri: Formasiýalara uýgunlaşýan köpugurly gurallar

1909-njy ýylda ornaşdyrylandan bäri, rulonly konusly uçlar aýlawly burawlamada iň köp ulanylýan uç görnüşine öwrüldi. Olaryň özboluşly köp konusly gurluşy olara ýumşakdan örän gaty ýagdaýa çenli dürli emele gelme şertlerine uýgunlaşmaga mümkinçilik berýär.

Gurluş we Esasy Tehnologiýa

Rolikli konusly uç bäş esasy bölekden ybarat:

· Bitiň göwresi: Üç konus aýagy bir-birine kebşirlenen, ýokarsynda birleşdiriji ýüp bar.

· Konuslar: Ýüzünde frezerlenen dişleri ýa-da volfram karbid goýujylary (TCI) bolan konus şekilli metal göwreler.

· Podşipnik ulgamy: Dört sany podşipnik toplumyny öz içine alýar: uly, orta, kiçi we itekleýji podşipnikler.

· Burunlar: Adatça diametri 7·14 mm bolan 3·4 burun.

· Ýaglama we möhürleme ulgamy: Rezin ýa-da metal möhürler basyş kompensasiýa enjamy bilen utgaşdyrylan.

Podşipnik möhüriniň tehnologiýasy rolikli konus böleklerinde möhüm öňegidişlikdir. Häzirki zaman bölekleri basyş geçiriji geçelgesi, basyş kompensasiýa membranasy we ýaglaýjy käse arkaly podşipnik kamerasyndaky ýaglaýjy basyş bilen guýularyň aşagyndaky buraw suwuklygynyň sütüniniň basyşynyň arasynda dinamiki deňagramlylygy saklaýan basyş/kompensasiýa edilen ýaglaýyş ulgamyny ulanýar.

Klassifikasiýa ulgamy we IADC kody

Burawlaýyş Podratçylarynyň Halkara Assosiasiýasy (IADC) üç sanly kod ulgamyny ulanyp, rolikli konus böleklerini klassifikasiýa etmek üçin global standarty döretdi:

· Birinji san: Dişiň görnüşi we degişli emele geliş

· 1: Frezlenen diş, ýumşak emele gelme

· 2: Frezlenen diş, orta we orta gaty emele gelme

· 3: Frezlenen diş, gaty, aşyndyryjy emele gelme

· 5: TCI, ýumşakdan orta derejeli emele gelme

· 6: TCI, orta·gaty emele gelme

· 7: TCI, gaty, aşındyryjy emele gelme

· 8: TCI, örän berk, ýokary derejede aşyndyryjy emele gelme

· Ikinji san: Formasiýanyň berklik subgrady (1·4, uly san has berk emele gelmegi görkezýär)

· Üçünji san: Bit gurluş aýratynlyklary

· 4: Möhürlenen rulman

· 6: Möhürlenen žurna podşipnigi

· 7: TCI bilen möhürlenen žurna podşipnigi + ölçeg goragy

· 8: Ugurly guýular üçin başlangyç uç

Rolikli konus uçlary üçin ýönekeýleşdirilen IADC klassifikasiýa ulgamy

Daş döwülme mehanizmi we hereketiň häsiýetnamalary

Rolikli konus uç işlände, ol üç sany birleşdirilen hereketi görkezýär:

· Aýlanma: Konuslar bit göwresi bilen sagadyň ugruna aýlanýar.

· Aýlanma: Dişler konusyň okunyň daşyndan sagadyň tersine aýlanýar.

· Süýşürme: Radial we tangensial süýşmegi öz içine alýar.

Bu birleşdirilen hereket iki gezek gaýa döwülmeginiň täsirini döredýär:

1. Çalşykly döwülme: Ýeke we goşa dişleriň gezekli-gezegine degmegi dik titremegi döredip, çalşyk ýüküni döredýär.

2. Kesmek: Daşy kesmäge mümkinçilik berýän, daşlaryň üstünden asylýan, süýşýän we köp konusly geometriýa arkaly gazanylýar.

Bit Saýlama Strategiýasy we Formalaşdyrma Sazlaşygy

Daş häsiýetlerine görä rulon konus böleklerini saýlamagyň esasy ýörelgeleri:

· Ýumşak gurluşlar: Ofset, asylgy we köp konusly dizaýnly uçlary saýlaň; beýik, giň, giň aralykly frezerlenen dişler ýa-da TCI bilen enjamlaşdyrylan.

· Orta berklikdäki emele gelmeler: Daşaňlygy, asylyp duranlygy we köp konusly gymmatlyklary azaldyň; gysga, dar, ýakyn aralykda ýerleşýän dişleri ulanyň.

· Gaty we aşyndyryjy emele gelmeler: Bir konusly geometriýany ulanyň, çykyklygy ýok, süýşmegi ýok; sferiki ýa-da konusly sferiki TCI bilen enjamlaşdyryň.

· Egri deşikli emele gelmeler: Az ýa-da hiç hili süýşmeýän we ölçeg goragy bolmadyk gysga dişli uçlary saýlaň we hakyky emele gelmeginden biraz ýumşaklaryny saýlaň.

· Gatlaklaryň arasyndaky ýumşak-gaty gatlaklar: Has berk gaýanyň görnüşine esaslanyp, burç saýlaň we buraw parametrlerini dinamiki taýdan sazlaň.

Ýörite şertlere jogaplar:

· Inçe deşikler (<177 mm): Has berklik üçin has uly konuslary, dişleri we podşipnikleri bolan bir konusly uçlary ulanyň.

· Ugurly deşik: IADC üçünji sanly 8 (ýöriteleşdirilen başlangyç bölekleri) bolan bölekleri saýlaň.

02 Almaz bölekleri: Gaty emele gelmeler üçin iň gowy gural

Almaz iň ýokary tebigy berklige eýedir (Mohs berkligi 10, basyş berkligi 8800 MPa çenli, aşynma garşylygy polatdan 9000 esse ýokary). Almaz uçlary bu häsiýeti ulanyp, berk emele gelmeleri ýeňmek üçin iň gowy ýarag bolýar.

Klassifikasiýa we Tehnologiýanyň Ösüşi

Häzirki zaman almaz bölekleri esasan üç görnüşe bölünýär:

1. Ýüze goýlan almaz bölekleri

· Täjiň ýüzünde açyk galan almaz bölejikleri.

· Orta we gaty gurluşlar üçin amatly.

· Almaz ölçeglerini kesgitlemek:

· Ýumşak emele gelmeler: 2 daş/karat (diametri takmynan 4 mm)

· Ortaça berk gurluşlar: 3-4 daş/karat (takmynan 3,6 mm)

· Gaty emele gelmeler: 10-15 daş/karat (takmynan 2.0 mm)

2. Emprenýe edilen almaz bölekleri

· Matrisanyň içine gömülen almazlar (60‑400 daş/karat).

· Gaty berk we aşyndyryjy emele gelmeler (kert, kremniýli dolomit we ş.m.) üçin amatly.

· Matrisanyň aşynmagy arkaly öz-özünden ýitilenme.

3. PDC bölekleri (Polikristal Diamond Compact)

· Ilkinji gezek 1973-nji ýylda “General Electric” tarapyndan hödürlendi.

· Kesiji gurluş: almaz gatlagy + volfram karbid substraty.

· Ulanylýan emele gelmeler: ýumşakdan orta-gaty birmeňzeş emele gelmeler.

Gurluş we esasy dizaýn parametrleri

Almaz bölekleri hereket edýän bölekleri bolmadyk bitewi göwreli bolup, esasan aşakdakylardan ybarat:

· Polat göwresi: Orta uglerodly polat, ýokarky bölegi dişli.

· Matris: Volfram karbid poroşogy + mis esasly baglaýjy metal, gatylygy HRC 30-45.

· Kesiji elementler: Tebigy/sintetiki almazlar ýa-da PDC kesijiler.

· Gidrawliki dizaýn: Nasoslar, suw ýollary (radial, spiral we ş.m.).

Esasy dizaýn parametrleri:

· Almaz konsentrasiýasy: Has köp abraziw emele gelmeler üçin has ýokary konsentrasiýa emele gelýän abraziwlige görä sazlaň.

· Ekspozitsiýanyň beýikligi:

· Ýumşak emele gelmeler: almaz diametriniň 1/3 bölegi

· Gaty emele gelmeler: almaz diametriniň 1/6‑1/10 bölegi

· Täç görnüşi: Tekiz (birmeňzeş emele gelmeler), tegelek (gaty emele gelmeler), dişli (aşyndyryjy emele gelmeler).

Gaýalaryň döwülmeginiň mehanizmi we emele gelmegiň jogaby

Almaz bölekleriniň gaýa döwülme usuly emele gelme häsiýetlerine görä üýtgeýär:

· Plastik emele gelmeler (palçyk daşy, gips we ş.m.) – “Sürmek” prosesine meňzeş; almazlar içine aralaşyp, gaýanyň plastik akymyna sebäp bolýar.

· Köwüşli emele gelmeler (kwars çäge daşy we ş.m.) – Göwrümli owradyjy çukurlary emele getirýär; şlamlaryň ululygy almazyň täsirinden 2-4 esse uly, örän netijeli.

· Gaty dag jynslary (keramik daş, kremniýli dag jynslary) – Siňdirilen bölekleri ulanyň; döwmek üçin tigir bilen üwemek ýaly, kiçi kesiş we dyrnaklama arkaly amala aşyrylýar.

PDC bitleriniň artykmaçlyklary we çäklendirmeleri

Almaz bit maşgalasynyň içinde rewolýusiýa önümi hökmünde, PDC bitleriniň özboluşly artykmaçlyklary bar:

Gurluş aýratynlyklary:

· Polat göwdeli PDC uç: Bir bölekli orta uglerodly polat, ýüzi berkidi.

· Matrisa göwdesi PDC ujy: Ýokarky polat göwde + aşaky wolfram karbid matrisasy – has gowy öndürijilik.

Profil dizaýny:

· Parabolik: Ýumşak emele gelmeler, ýokary kadrlar, ýokary ROP.

· Tegelek: Aýlanýan stoluň deşilmegi üçin amatly, berk aralyklaryň içine girmäge kömek edýär.

· Konus şekilli: Ýokary tizlikli burawlama, gowy deşilme.

Çäklendirmeler:

· Çagyl gatlaklary ýa-da ýumşak-gaty gatlaklaryň arasyndaky gatlaklar üçin laýyk däl.

· Temperatura çäklendirmesi (350°C-den ýokary aşynma tizleşýär; 700°C-de berklik peselýär).

· Pes zarba garşylygy; täze kesijileriň gyralary döwülmäge meýilli.

Almaz Bitiň Ulanylyşynyň Formasiýasy boýunça deňeşdirilmegi

03 Ylmy saýlama boýunça gollanma: Okuw we iş zerurlyklaryny deňeşdirmek

Rolikli konusly bitleri saýlamak üçin altyn düzgünler

1. Formasiýanyň berkliginiň deňleşdirilmegi

· Ýumşak gurluşlar: ýokary süýşýän, asylýan, köp konusly we paz şekilli ýa-da çömçe şekilli dişli bölekleri saýlaň.

· Gaty emele gelmeler: bir konusly, süýşmeýän we sferiki ýa-da konus görnüşli sferiki dişleri ulanyň.

2. Aşyndyryjylygy dolandyrmak

· Aşyndyryjy emele gelmeler üçin, ölçeg goragly TCI böleklerini saýlaň.

· Eger daşky hatar dişleri tegelek, içki dişler bolsa az ýelmeşýän bolsa, indiki bölekde ölçeýji goragyny güýçlendiriň.

3. Ýörite şertlere jogaplar

· Egri deşikli emele gelmeler: az ýa-da hiç hili süýşmesi bolmadyk gysga dişli bölekleri saýlaň; hakyky emele geleninden biraz ýumşak saýlaň.

· Ýumşak-gaty aralyk gatlaklar: has berk daşa esaslanyp bit saýlaň, parametrleri dinamiki usulda sazlaň.

· Çuň bölekler: syýahat wagtynyň ýitgisiniň öwezini dolmak üçin umumy wideoýazgysy ýokary bolan bölekleri saýlaň.

Almaz uçlaryny saýlamak strategiýasy

1. PDC bitlerini haçan ulanmaly

· Iň gowy ulanylyş: uzyn we birmeňzeş ýumşakdan orta berklige çenli gatlaklar (slanes, palçyk daşy, gips we ş.m.).

· Gadagan edilen ulanylyşlar: çagyl gatlaklary, kert ara gatlaklary, ýumşak-gaty ara gatlakly gatlaklar.

· Parametr sazlamalary: pes WOB (30‑60 kN), ýokary aýlanma/minut (100‑300 aýlanma/minut), ýokary akym tizligi

2. Tebigy/sintetiki almaz böleklerini haçan ulanmaly

· Gaty we örän gaty düzümler (granit, kwars çäge daşy we ş.m.).

· Ýokary derejede aşyndyryjy emele gelmeler (kert, kremniýli dolomit).

· Turboburaw, çuň we örän çuň guýular, kern çykarmak işleri.

3. Özen bölekleri üçin ýörite talaplar

· Rolikli konus şekilli deşiji uçlar: dört konusly (konus/silindrsimon) ýa-da alty konusly (doly barrel) dizaýn.

· Almaz özek bölekleri: kesijiler simmetriki ýagdaýda yzygiderli aşynma garşylygy bilen ýerleşdirilmelidir.

· Esasy görkeziji: ellips görnüşli özenden gaça durmak üçin içki deşik konsentrik, daşky diametri bolsa.

Guşluk Anomaliýasy Diagnostikasy we Bejerişi

Rolikli konusly bitiň iş şertlerini kesgitlemek:

· Podşipnik näsazlygy: Siklikli aýlanýan stoluň sekirmesi, ýokary WOB ýagdaýynda ýaramazlaşýar, ROP peselýär, ýöne nasosyň basyşy kadaly.

· Ýiten konus: Aýlanma momentiniň güýçli üýtgemegi, agram görkezijisi güýçli üýtgeýär, göterilende sapagyň uzynlygy üýtgeýär.

· Dişler ýalpyldap, ýalpyldap durýar: Aýlanýan stoluň ýüküniň azalmagy, bökmegiň ýoklugy, ROP-yň kesgin pese gaçmagy.

Almaz uçlaryny ulanmak gadaganlyklary:

· Deşige girmezden öň, aşaky deşik arassa bolmaly; metal galyndylarynyň ýokdugyna göz ýetiriň.

· Burawlamany ýeňil WOB bilen, pes aýlawly tizlik bilen başlaň, bu bolsa "giriş" üçin (0,5 m aşaky çukuryň profilini döretmek).

· Gatnaşmakdan gaça duruň; zerur bolsa, ýeňil WOB, pes aýlanma tizligi we durnukly işleýiş bilen ýerine ýetiriň.

04 Öňdebaryjy tendensiýalar we meýdan tejribe nokatlary

Tehnologik innowasiýa ugurlary

Ýokary basyşly reaktiv burawlaýyş tehnologiýasy:

· Dag jynslarynyň döwülmegine kömek etmek üçin örän ýokary basyşly çüwdürimleri (150-200 MPa) ulanýar.

· Guýuň aşagyndaky güýçlendirijiler ylmy-barlag işleriniň esasy ugry bolup durýar; synaglar ROP-yň 3-5 esse artyp biljekdigini görkezýär.

· Tehniki kynçylyklara örän ýokary basyşly möhürleme we geçirijilik girýär.

Akylly bit ulgamlary:

· Içerki sensorlar bitiň ýagdaýyny real wagt režiminde gözegçilik edýär.

· Kesme parametrleriniň emele geliş üýtgeşmelerine laýyk gelmegi üçin uýgunlaşdyrylan sazlanyşy.

· Bit saýlamagy optimizirlemek we hyzmat ömrüni çaklamak üçin uly maglumatlaryň seljermesi.

Meýdandaky altyn düzgünler

1. Çukurdan haçan çykarmalydygyny kesgitlemek

· ROP-yň üznüksiz pese gaçmagy (birmeňzeş emele gelmelerde).

· Netijesiz düzediş çäreleri bilen birden ROP-yň peselmegi (formalaşmagyň üýtgemegi).

· ROP-yň düşmegi bilen birlikde momentiň keskin ýokarlanmagy (bitiň zeperlenmegi).

· Nasos basyşynyň birden düşmegi (ýitirilen burun ýa-da ýuwulan buraw simi).

2. Bitleriň ömrüni uzaltmak üçin çäreler

· Täze biti ýeňil WOB we pes aýlanma tizligi bilen işe girizip, işe girizmeli.

· Bit goragyny (sekirme garşy enjam) ulanyň.

· Çukurlaryň düýbündäki galyndylary arassalamak üçin wagtal-wagtal gysga syýahatlar.

· Aşakda aşa köp aýlanmagyň öňüni alyň.

3. Ykdysady seljerme

· Her metr üçin çykdajylary hasaplaň = (bitiň bahasy + burawlaýyş wagtynyň bahasy) / wideoýazgy.

· PDC uçlarynyň birlik bahasy ýokary bolsa-da, laýyk gurluşlarda bir PDC uç rulon konus uçunyň ölçeginden 3-5 esse uly burgulary deşip bilýär.

· Çuňňur böleklerde, syýahat wagtynyň ýitgileriniň öwezini dolmak üçin umumy wideoýazgylary ýokary bolan bölekleri ileri tutuň.

Bit saýlamak ylmy teoriýany we meýdan tejribesini birleşdirýän takyk tehnologiýadyr. Rolikli konus şekilli bitler, giň uýgunlaşma ukyby bilen, häzirki wagtda iň köp ýaýran bit görnüşi bolmagynda galýar. Almaz şekilli bitler, esasanam PDC bölekleri, belli bir gurluşlarda deňsiz-taýsyz netijeliligi görkezýär.

IADC klassifikasiýa ulgamyny özleşdirmek, dürli bölekleriň gaýa döwülme mehanizmlerini düşünmek we litologiýany, guýularyň konfigurasiýasyny we işleýiş talaplaryny hemmetaraplaýyn bahalandyrmak, bölekleriň we emele gelşiň arasynda ajaýyp gabat gelmegi üpjün eder. Guýularyň aşagyndaky datçikleriň, uly maglumatlaryň analitikasynyň we emeli intellektiň ulanylmagy bilen bölekleri saýlamak tejribe esasynda çözgütlerden akylly takyk gabatlaşdyrmaga geçýär we burawlaýyş netijeliliginde yzygiderli rewolýusiýa ösüşlerini öňe sürýär.

Habarlaşmak üçin: Jessie Zhou

Mobil/Whatsapp: +0086-18109206861

Email: energy@landrilltools.com