ძირითადი ჭაბურღილების ხელსაწყოები: ყოვლისმომცველი სახელმძღვანელო ლილვაკებიანი კონუსური და ალმასის ბურღების კლასიფიკაციისა და გამოყენების შესახებ

01 ლილვაკებიანი კონუსური ბურღები: მრავალმხრივი ხელსაწყოები წარმონაქმნებთან ადაპტაციისთვის

1909 წელს გამოჩენის შემდეგ, ლილვაკიანი კონუსური ბურღები როტაციულ ბურღვაში ყველაზე ფართოდ გამოყენებადი ბურღების ტიპი გახდა. მათი უნიკალური მრავალკონუსიანი სტრუქტურული დიზაინი მათ საშუალებას აძლევს, ადაპტირდნენ სხვადასხვა ფორმირების პირობებთან, რბილიდან უკიდურესად მაგარამდე.

სტრუქტურული შემადგენლობა და ძირითადი ტექნოლოგიები

ლილვაკიანი კონუსური წვერი ხუთი ძირითადი კომპონენტისგან შედგება:

• ბიტის კორპუსი: სამი კონუსური ფეხი, ერთმანეთზე შედუღებული, ზედა ნაწილზე შემაერთებელი ხრახნებით.
• როლიკებიანი კონუსები: კონუსური ლითონის სხეულები ზედაპირზე დაფქული კბილებით ან ჩანართებით.
• საკისრების სისტემა: შედგება საკისრების ოთხი კომპლექტისგან: დიდი, საშუალო, პატარა და ბიძგისებრი საკისრები.
• საქშენები: ჩვეულებრივ, 3-4 ცალი, დიამეტრით 7-14 მმ.
• ზეთის შენახვისა და დალუქვის სისტემა: რეზინის ან ლითონის დალუქვის რგოლები წნევის კომპენსაციის მოწყობილობებთან ერთად.

მათ შორის, საკისრების დალუქვის ტექნოლოგია წარმოადგენს მნიშვნელოვან ტექნოლოგიურ გარღვევას ლილვაკებიანი კონუსური ბურღების სფეროში. თანამედროვე ბურღები აღჭურვილია ზეთის შენახვის წნევის კომპენსაციის სისტემით, რომელიც ინარჩუნებს დინამიურ ბალანსს საკისრის ღრუში ზეთის წნევასა და ჭაბურღილის ბურღვის სითხის სვეტის წნევას შორის ისეთი კომპონენტების მეშვეობით, როგორიცაა წნევის გადაცემის ხვრელები, წნევის კომპენსაციის დიაფრაგმები და ზეთის ჭიქები.

კლასიფიკაციის სისტემა და IADC კოდირება

საბურღი კონტრაქტორების საერთაშორისო ასოციაციამ (IADC) შეიმუშავა გლობალურად ერთიანი კლასიფიკაციის სტანდარტი ლილვაკებიანი კონუსური ბურღებისთვის, სამნიშნა კოდირების სისტემის გამოყენებით:

პირველი ციფრი: კბილის ტიპი და შესაბამისი ფორმირება

1: დაფქული კბილები, რბილი წარმონაქმნები

2: დაფქული კბილები, საშუალოდან საშუალო სიმაგრის ფორმაციამდე

3: დაფქული კბილები, მაგარი და აბრაზიული წარმონაქმნები

5: კბილების ჩასმა, რბილიდან საშუალო ზომის წარმონაქმნები

6: ჩასმული კბილები, საშუალო სიმტკიცის წარმონაქმნები

7: კბილების ჩასმა, მყარი და აბრაზიული წარმონაქმნები

8: ჩასმული კბილები, უკიდურესად მყარი და ძლიერ აბრაზიული წარმონაქმნები

მეორე ციფრი: ფორმირების სიმტკიცის ქვედანაყოფი (კლასი 1-4; უფრო მაღალი რიცხვები მიუთითებს უფრო მყარ ფორმირებებზე)

მესამე ციფრი: ბიტის სტრუქტურული მახასიათებლები

4: დალუქული ლილვაკებიანი საკისრები

6: დალუქული მოცურების საკისრები

7: დალუქული მოცურების საკისრები + ჩანართის დაცვა

8: მიმართულების ბურღვისთვის განკუთვნილი გადახრილი ბურღები

როლიკებიანი კონუსური ბურღების გამარტივებული IADC კლასიფიკაციის სისტემა

კლდის მსხვრევის მექანიზმი და მოძრაობის მახასიათებლები

მუშაობის დროს, ლილვაკიანი კონუსური წვერი ავლენს სამი ტიპის კომპოზიტურ მოძრაობას:

• ბრუნვა: კონუსები მთელი ბურღით ბრუნავს საათის ისრის მიმართულებით.
• როტაცია: კბილები ბრუნავს საათის ისრის საწინააღმდეგო მიმართულებით კონუსის ღერძის გარშემო.
• სრიალი: რადიალური და ტანგენციალური სრიალის ჩათვლით.

ეს კომპოზიტური მოძრაობა ორმაგ კლდის მსხვრევის ეფექტს აღწევს:

1.დარტყმითი დამსხვრევის ეფექტი: ერთჯერადი და ორმაგი კბილების ქვედა ხვრელთან მონაცვლეობითი კონტაქტი წარმოქმნის გრძივ ვიბრაციას, რაც ქმნის დარტყმით დატვირთვებს.

2.მოცურების ძვრის ეფექტი: კლდის ძვრის ეფექტი მიიღწევა გადახურვის, ორმაგი კონუსისებრი და გადაადგილებული კონსტრუქციების პროექტირებით.

შერჩევის სტრატეგია და ფორმირების შესაბამისობა 

კლდის თვისებების მიხედვით როლიკებით კონუსური ფრთების შერჩევის ძირითადი პრინციპები:

• რბილი ფორმირებები: შეარჩიეთ ოფსეტირებული, გადმოკიდებული და ორმაგი კონუსური სტრუქტურის მქონე პირები, რომლებიც აღჭურვილია მაღალი, ფართო და მეჩხერი დაფქული ან ჩანართებიანი კბილებით.
• საშუალო სიმტკიცის წარმონაქმნები: შეამცირეთ გადახრის, გადმოკიდების და ორმაგი კონუსის მნიშვნელობები; გამოიყენეთ მოკლე, ვიწრო და მკვრივი კბილები.
• მყარი და აბრაზიული წარმონაქმნები: გამოიყენეთ ერთკონუსიანი ლილვაკები გადახრის ან გადახრის გარეშე, რომლებიც აღჭურვილია ბურთულიანი ან კონუსური ბურთულიანი კბილებით.
• გადახრისკენ მიდრეკილი წარმონაქმნები: აირჩიეთ მოკლეკბილიანი პირები გადახრის გარეშე ან მცირე გადახრით და საზომი კბილების გარეშე.
• ურთიერთშარდიანი რბილი და მაგარი წარმონაქმნები: შეარჩიეთ ბურღების ტიპები უფრო მაგარი ქანის მიხედვით და ბურღვის დროს დინამიურად შეცვალეთ პარამეტრები.

სპეციალურ სამუშაო პირობებზე რეაგირება

• მცირე ზომის ჭაბურღილები (<177 მმ): გამოიყენეთ ერთლიკრიანი კონუსური ბურღები, რომლებსაც უფრო დიდი კონუსები, კბილები და საკისრები აქვთ უფრო მაღალი სიმტკიცისთვის.
• მიმართულებითი ბურღვა: აირჩიეთ სპეციალური გადახრის ბიტები, რომელთა IADC კოდის მესამე ციფრი არის 8. 

02 ალმასის ბურღები: ძლიერი ხელსაწყოები მყარი წარმონაქმნებისთვის 

ბუნებაში არსებული ყველაზე მყარი მასალის სახით, ბრილიანტს მოჰსის მე-10 კლასის სიმტკიცე აქვს, შეკუმშვის სიმტკიცე 8800 მპა-მდე და ცვეთამედეგობა ფოლადთან შედარებით 9000-ჯერ მეტი. ამ თვისების გამოყენებით, ბრილიანტის ბურღები მყარი წარმონაქმნების წინააღმდეგ საბრძოლველად საუკეთესო ინსტრუმენტად იქცა.

კლასიფიკაციის სისტემა და ტექნოლოგიური ევოლუცია

თანამედროვე ალმასის საჭრელები ძირითადად სამ ტიპად იყოფა:

1.ზედაპირულად დამაგრებული ალმასის ბურღები

• ალმასის ნაწილაკები მატრიცის ზედაპირზეა გამოფენილი.
• გამოდგება საშუალოდან მკვრივი და მყარი წარმონაქმნებისთვის.
• ალმასის ნაწილაკების ზომის კლასიფიკაცია:
• რბილი წარმონაქმნები: 2 მარცვალი კარატზე (gpc) (ნაწილაკების ზომა დაახლოებით 4 მმ)
• საშუალო სიმკვრივის წარმონაქმნები: 3-4 გპკ (ნაწილაკების ზომა დაახლოებით 3.6 მმ)
• მყარი წარმონაქმნები: 10-15 გპც (ნაწილაკების ზომა დაახლოებით 2.0 მმ)

2.გაჟღენთილი ბრილიანტის ნაჭრები

• ბრილიანტები გაჟღენთილია მატრიცის შიგნით (60-400 გპკ).
• გამოდგება მყარი და აბრაზიული წარმონაქმნებისთვის (მაგ., კაჟი, სილიციუმის დოლომიტი).
• ბრილიანტის თვითმახვილება მიიღწევა მატრიცის ცვეთის მეშვეობით.

3.PDC ბიტები (პოლიკრისტალური ალმასის კომპაქტური ბიტები)

• პირველად წარადგინა შეერთებულ შტატებში არსებულმა General Electric-მა (GE) 1973 წელს.
• კომპაქტური კონსტრუქცია: ალმასის ფენა + ცემენტირებული კარბიდის სუბსტრატი.
• გამოდგება რბილიდან საშუალო სიმაგრის ერთგვაროვანი წარმონაქმნებისთვის.

სტრუქტურული დიზაინი და ძირითადი პარამეტრები

ბრილიანტის ბურღები ინტეგრალური დიზაინით გამოირჩევა მოძრავი ნაწილების გარეშე, ძირითადად მოიცავს:

• ფოლადის კორპუსი: დამზადებულია საშუალო ზომის ნახშირბადოვანი ფოლადისგან, ზედა ნაწილში შემაერთებელი ხრახნებით.
• მატრიცა: ვოლფრამის კარბიდის ფხვნილი + სპილენძის ბაზაზე დამზადებული შემაკავშირებელი ლითონი, HRC 30-45 სიმტკიცის კლასით.
• ჭრის ელემენტები: ბუნებრივი/სინთეზური ბრილიანტები ან PDC კომპაქტური დაფები.
• ჰიდრავლიკური კონსტრუქცია: წყლის ნაკადები და დინების არხები (რადიალური, სპირალური და ა.შ.).

ძირითადი დიზაინის პარამეტრები

• ბრილიანტის კონცენტრაცია: რეგულირდება წარმონაქმნის აბრაზიულობის მიხედვით; უფრო მაღალი კონცენტრაცია უფრო აბრაზიული წარმონაქმნებისთვის.
• გამოწეული სიმაღლე:
• რბილი წარმონაქმნები: ნაწილაკების ზომის 1/3
• მყარი წარმონაქმნები: ნაწილაკების ზომის 1/6-1/10
• ტუჩის ფორმა:
• ბრტყელძირიანი: ერთგვაროვანი წარმონაქმნებისთვის
• მოხრილი: მყარი წარმონაქმნებისთვის
• დაკბილული: აბრაზიული წარმონაქმნებისთვის

კლდის მსხვრევის მექანიზმი და ფორმირების რეაქცია

ალმასის ნაჭრების ქვის დაშლის მეთოდი განსხვავდება ფორმირების თვისებების მიხედვით:

პლასტიკური წარმონაქმნები (მაგ., თიხის ქვა, თაბაშირი): „ხვნის“ პროცესის მსგავსი; ბრილიანტები აღწევენ წარმონაქმნში და იწვევენ ქანის პლასტმასის დინებას.

მყიფე წარმონაქმნები (მაგ., კვარცის ქვიშაქვა): წარმოიქმნება მოცულობითი დამსხვრევი ორმოები, რომელთა ჭრის ზომები ბრილიანტების გამობურცულობას 2-4-ჯერ აღემატება, რაც მაღალ ეფექტურობას იწვევს.

მაგარი ქანები (მაგ., კაჟი, სილიციუმის ქანები): გამოიყენება გაჟღენთილი ნატეხები და ქანების მსხვრევა მიიღწევა მიკროჭრითა და ნაკაწრებით, სახეხი დისკის აბრაზიის მსგავსად.

PDC ბიტების ტექნიკური უპირატესობები და შეზღუდვები

როგორც ბრილიანტის საჭრელი ბურღების ოჯახის რევოლუციურ პროდუქტს, PDC საჭრელებს უნიკალური უპირატესობები აქვთ:

სტრუქტურული მახასიათებლები

ფოლადის კორპუსის PDC ბურღები: ინტეგრალური საშუალო ნახშირბადოვანი ფოლადი ზედაპირული გამკვრივების დამუშავებით.

მატრიცული კორპუსის PDC ბურღები: ზედა ფოლადის კორპუსი + ქვედა ვოლფრამის კარბიდის მატრიცა, რაც უკეთეს მუშაობას უზრუნველყოფს.

პროფილის დიზაინი

პარაბოლური: რბილი წარმონაქმნებისთვის, რაც უზრუნველყოფს მაღალი კადრებისა და ბურღვის სიჩქარეს.

მრგვალი: მბრუნავი მაგიდის ბურღვისთვის, რაც ხელს უწყობს მყარი შუალედური ფენების შეღწევას.

კონუსური: მაღალსიჩქარიანი ბურღვისთვის, კარგი შეღწევადობის მახასიათებლებით.

განაცხადის შეზღუდვები

არ არის შესაფერისი ხრეშიანი წარმონაქმნებისა და შუალედური რბილ-მყარი წარმონაქმნებისთვის.

ტემპერატურისადმი წინააღმდეგობის ზღვარი (ცვეთა ძლიერდება 350℃-ზე ზემოთ; სიმტკიცის დაქვეითება ხდება 700℃-ზე).

დაბალი დარტყმაგამძლეობა; ახალი ნაწილების კიდების ჩამოტეხვის ალბათობა მაღალია.

ალმასის საჭრელების შესაბამისი წარმონაქმნების შედარების ცხრილი

03 სამეცნიერო შერჩევის სახელმძღვანელო: შესაბამისობის ფორმირება და ოპერაციული მოთხოვნები

როლიკებიანი კონუსის ფორმის ბურღის შერჩევის ოქროს წესები

ფორმირების სიმტკიცის შესაბამისობა

რბილი ფორმირებები: შეარჩიეთ მაღალი ოფსეტის, გადმოკიდებული და ორმაგი კონუსური სტრუქტურის მქონე პირები, რომლებიც აღჭურვილია სოლისებრი ან კოვზის ფორმის კბილებით.

მყარი წარმონაქმნები: გამოიყენება ერთკონუსიანი, არაგადაადგილებული სტრუქტურები, რომლებიც აღჭურვილია ბურთულიანი ან კონუსური ბურთულიანი კბილებით.

აბრაზიულობაზე რეაგირება

აბრაზიული წარმონაქმნებისთვის გამოიყენეთ საზომი კბილებიანი ჩანართები.

თუ გარეთა რიგის კბილები მომრგვალებულია, ხოლო შუა კბილები მცირე ცვეთას ავლენს, შემდეგი ნაწილი გაძლიერებული საზომი დაცვით უნდა იყოს დაპროექტებული.

სპეციალური სამუშაო პირობების საწინააღმდეგო ზომები

გადახრისკენ მიდრეკილი წარმონაქმნები: შეარჩიეთ მოკლეკბილიანი პირები გადახრის გარეშე ან მცირე გადახრით; ფორმირების ადაპტირება ოდნავ უფრო რბილი უნდა იყოს, ვიდრე რეალური წარმონაქმნი.

ურთიერთშრეული რბილ-მყარი წარმონაქმნები: ფრთების შერჩევა უფრო მყარი ქანის მიხედვით და პარამეტრების დინამიურად კორექტირება ბურღვის დროს.

ღრმა ჭაბურღილის ბურღვა: გამორთვის დროს დანაკარგის კომპენსირებისთვის გამოიყენეთ მაღალი საერთო სიგანის პირები.

ალმასის ფრთების შერჩევის სტრატეგია

PDC ბიტებისთვის შესაბამისი პირობები

ოპტიმალური სცენარები: გრძელი, ერთგვაროვანი, რბილიდან საშუალო სიმაგრის ფორმაციები (მაგ., ფიქალი, თიხნარი, თაბაშირი).

აკრძალული სცენარები: ხრეშის წარმონაქმნები, კაჟის შუალედური შრეები, შუალედური რბილ-მყარი წარმონაქმნები.

პარამეტრის პარამეტრი: დაბალი WOB (30-60 კნ), მაღალი ბრუნვის სიჩქარე (100-300 ბრ/წთ), დიდი ნაკადის სიჩქარე.

ბუნებრივი/სინთეტიკური ბრილიანტის ბურღების შესაბამისი პირობები

მაგარიდან უკიდურესად მაგარ წარმონაქმნებამდე (მაგ., გრანიტი, კვარცის ქვიშაქვა).

მაღალი აბრაზიული წარმონაქმნები (მაგ., კაჟი, სილიციუმის დოლომიტი).

ტურბინის ბურღვა, ღრმა/ულტრაღრმა ჭაბურღილები და ბირთვული ამოღების ოპერაციები.

სპეციალური მოთხოვნები ბირთვის ბიტებისთვის

ლილვაკებიანი კონუსისებრი ბირთვის ბურღები: ოთხლილვაკებიანი კონუსისებრი (კონუსისებრი/ცილინდრული) ან ექვსლილვაკებიანი კონუსისებრი (სრულად ცილინდრული) დიზაინი.

ბრილიანტის ბირთვიანი ბურღები: საჭიროებს სიმეტრიულად განაწილებულ საჭრელ კიდეებს მუდმივი ცვეთისადმი გამძლეობით.

ძირითადი ინდიკატორი: შიდა ხვრელსა და გარეთა წრეს შორის კონცენტრულობა ბირთვის ოვალიზაციის თავიდან ასაცილებლად.

ჭაბურღილის ანომალიის შეფასება და მართვა

ლილვაკიანი კონუსისებრი ბურღის სამუშაო მდგომარეობის იდენტიფიკაცია

საკისრების დაზიანება: მბრუნავი მაგიდის პერიოდული რყევა, რომელიც გაუარესდება მაღალი WOB-ის ზემოქმედების ქვეშ, ბურღვის სიჩქარის შემცირება, მაგრამ ტუმბოს წნევა ნორმალურია.

კონუსის დაკარგვა: ბურღვის დროს ძლიერი ჩხვლეტა, წონის ინდიკატორის ძლიერი რყევა, ჩავარდნის სიღრმის ცვლილება ბურღვის ძაფის აწევისას.

კბილების ცვეთა: შემცირებული დატვირთვა მბრუნავ მაგიდაზე, რყევების არარსებობა, ბურღვის სიჩქარის მნიშვნელოვანი შემცირება.

ალმასის ნაჭრების გამოყენების ტაბუები

ბურღის ჩაშვებამდე ქვედა ხვრელი უნდა გაიწმინდოს, რათა დარწმუნდეთ, რომ ლითონის ნარჩენები არ დარჩება.

დაიწყეთ ბურღვა მცირე ზომის ნახვრეტის ბურღვით და დაბალი ბრუნვით „შესარტყისთვის“ (0.5 მ ფსკერის ხვრელის კონდიცირება).

მოერიდეთ გახეხვის ოპერაციებს; საჭიროების შემთხვევაში, ერთგვაროვანი მუშაობისთვის გამოიყენეთ დაბალი წვრილი წვეთების რაოდენობა (WOB) და დაბალი ბრუნვის სიჩქარე (RPM).

კონტაქტი:ჯესი ჟოუ
მობილური/Whatsapp:+0086-18109206861
ვებგვერდი:www.landrilltools.com