०१ रोलर कोन बिट्स: संरचनाहरूमा अनुकूलनका लागि बहुमुखी उपकरणहरू
१९०९ मा तिनीहरूको आगमन भएदेखि, रोलर कोन बिटहरू रोटरी ड्रिलिंगमा सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग हुने बिट प्रकार बनेका छन्। तिनीहरूको अद्वितीय बहु-कोन संरचनात्मक डिजाइनले तिनीहरूलाई नरमदेखि अत्यन्तै कडासम्म विभिन्न गठन अवस्थाहरूमा अनुकूलन गर्न सक्षम बनाउँछ।
संरचनात्मक संरचना र मुख्य प्रविधिहरू
रोलर कोन बिटमा पाँचवटा मुख्य घटकहरू हुन्छन्:
- बिट बडी: तीन कोन खुट्टाहरू एकसाथ वेल्डेड, माथिल्लो भागमा जडान थ्रेडहरू सहित।
- रोलर कोनहरू: सतहमा पिसेका दाँतहरू वा घुसाइएका दाँतहरू भएका कोनिकल धातुका बडीहरू।
- बियरिङ प्रणाली: बियरिङका चार सेटहरू मिलेर बनेको: ठूला, मध्यम, साना र थ्रस्ट बियरिङहरू।
- नोजलहरू: सामान्यतया ३-४ वटा हुन्छन्, जसको व्यास ७-१४ मिमी हुन्छ।
- तेल भण्डारण र सिल गर्ने प्रणाली: रबर वा धातुको सिल गर्ने रिंगहरू दबाब क्षतिपूर्ति उपकरणहरूसँग जोडिएका हुन्छन्।
यी मध्ये, बेयरिङ सिलिङ टेक्नोलोजीले रोलर कोन बिटहरूको लागि एक प्रमुख प्राविधिक सफलतालाई प्रतिनिधित्व गर्दछ। आधुनिक बिटहरूले तेल भण्डारण दबाब क्षतिपूर्ति प्रणाली अपनाउँछन्, जसले प्रेसर ट्रान्समिशन होलहरू, प्रेसर क्षतिपूर्ति डायाफ्रामहरू, र तेल कपहरू जस्ता घटकहरू मार्फत बेयरिङ गुहामा तेलको दबाब र डाउनहोल ड्रिलिंग फ्लुइड स्तम्भको दबाब बीच गतिशील सन्तुलन कायम राख्छ।
वर्गीकरण प्रणाली र IADC कोडिङ
इन्टरनेशनल एसोसिएसन अफ ड्रिलिंग कन्ट्र्याक्टर्स (IADC) ले तीन-अङ्कको कोडिङ प्रणाली प्रयोग गरेर रोलर कोन बिट्सको लागि विश्वव्यापी रूपमा एकीकृत वर्गीकरण मानक विकास गरेको छ:
पहिलो अंक: दाँतको प्रकार र लागू हुने संरचना
१: कुटेको दाँत, नरम संरचनाहरू
२: पिसेका दाँत, मध्यम देखि मध्यम कडा संरचनाहरू
३: पिसेका दाँत, कडा र घर्षण गर्ने संरचनाहरू
५: दाँत घुसाउनुहोस्, नरम देखि मध्यम संरचनाहरू
६: दाँत घुसाउनुहोस्, मध्यम-कडा संरचनाहरू
७: दाँत, कडा र घर्षण संरचनाहरू घुसाउनुहोस्
८: दाँत घुसाउनुहोस्, अत्यन्तै कडा र अत्यधिक घर्षण गर्ने संरचनाहरू
दोस्रो अंक: गठनको कठोरताको उपविभाजन (ग्रेड १-४; उच्च संख्याले कडा गठनलाई जनाउँछ)
तेस्रो अंक: बिट संरचनात्मक विशेषताहरू
४: सिल गरिएको रोलर बेयरिङहरू
६: सिल गरिएको स्लाइडिङ बियरिङहरू
७: सिल गरिएको स्लाइडिङ बियरिङहरू + गेज सुरक्षा घुसाउनुहोस्
८: दिशात्मक ड्रिलिंगको लागि डिफ्लेक्टिङ बिट्स
रोलर कोन बिट्सको लागि सरलीकृत IADC वर्गीकरण प्रणाली
| पहिलो अङ्क | दाँतको प्रकार | लागू हुने संरचना | दोस्रो अङ्क | कठोरता ग्रेड |
| 1 | मिल गरिएको | नरम संरचनाहरू | 1 | अत्यन्तै नरम |
| 2 | मिल गरिएको | मध्यम देखि मध्यम-कडा संरचनाहरू | 2 | नरम |
| 3 | मिल गरिएको | कडा संरचनाहरू | 3 | मध्यम-कडा |
| 5 | घुसाउनुहोस् | नरम देखि मध्यम संरचनाहरू | 4 | कडा |
| 6 | घुसाउनुहोस् | मध्यम-कठोर संरचनाहरू | ||
| 7 | घुसाउनुहोस् | कडा संरचनाहरू | ||
| 8 | घुसाउनुहोस् | अत्यन्तै कठिन संरचनाहरू |
चट्टान तोड्ने संयन्त्र र गति विशेषताहरू
सञ्चालनको क्रममा, रोलर कोन बिटले तीन प्रकारको समग्र गति प्रदर्शन गर्दछ:
- क्रान्ति: कोनहरू सम्पूर्ण बिटसँगै घडीको दिशामा घुम्छन्।
- परिक्रमा: दाँतहरू कोन अक्ष वरिपरि घडीको विपरीत दिशामा घुम्छन्।
- स्लाइडिङ: रेडियल र ट्यान्जेन्टियल स्लाइडिङ सहित।
यो समग्र गतिले दोहोरो चट्टान तोड्ने प्रभाव प्राप्त गर्दछ:
1.प्रभाव क्रसिङ प्रभाव: तल्लो प्वालसँग एकल र दोहोरो दाँतको वैकल्पिक सम्पर्कले अनुदैर्ध्य कम्पन उत्पन्न गर्दछ, प्रभाव भार सिर्जना गर्दछ।
2.स्लाइडिङ शियर इफेक्ट: ओभरह्याङ, डबल कोन र अफसेट संरचनाहरूको डिजाइन मार्फत रक शियरिङ प्राप्त गरिन्छ।
छनोट रणनीति र संरचना मिलान
चट्टानका गुणहरूको आधारमा रोलर कोन बिटहरू छनौट गर्ने आधारभूत सिद्धान्तहरू:
- नरम संरचनाहरू: अफसेट, ओभरह्याङ, र डबल-कोन संरचनाहरू भएका बिटहरू चयन गर्नुहोस्, अग्लो, चौडा, र स्पार्स मिल्ड वा इन्सर्ट दाँतहरूले सुसज्जित।
- मध्यम-कडा संरचनाहरू: अफसेट, ओभरह्याङ, र डबल कोनको मान घटाउनुहोस्; छोटो, साँघुरो र बाक्लो दाँत प्रयोग गर्नुहोस्।
- कडा र घर्षण संरचनाहरू: ओभरह्याङ वा अफसेट बिनाको एकल-कोन रोलरहरू अपनाउनुहोस्, बल दाँत वा कोनिकल-बल दाँतले सुसज्जित।
- विक्षेपण-प्रवण संरचनाहरू: अफसेट वा सानो अफसेट बिना र गेज दाँत बिना छोटो-दाँत बिटहरू चयन गर्नुहोस्।
- अन्तरबेडेड नरम र कडा संरचनाहरू: कडा चट्टानको आधारमा बिट प्रकारहरू चयन गर्नुहोस्, र ड्रिलिंगको समयमा प्यारामिटरहरू गतिशील रूपमा समायोजन गर्नुहोस्।
विशेष कार्य अवस्थाहरूको प्रतिक्रिया
- साना बोरहोलहरू (<१७७ मिमी): उच्च शक्तिको लागि ठूला कोन, दाँत र बेयरिङहरू भएका सिंगल-रोलर कोन बिटहरू प्रयोग गर्नुहोस्।
- दिशात्मक ड्रिलिंग: IADC कोडको तेस्रो अंक ८ भएको विशेष विक्षेपण बिटहरू चयन गर्नुहोस्।
०२ डायमण्ड बिट्स: कडा संरचनाहरूको लागि शक्तिशाली उपकरणहरू
प्रकृतिमा सबैभन्दा कडा पदार्थको रूपमा, हीरामा ग्रेड १० को मोह्स कठोरता, ८८०० MPa सम्मको कम्प्रेसिभ शक्ति, र स्टीलको भन्दा ९००० गुणा बढी पहिरन प्रतिरोध छ। यस गुणको फाइदा उठाउँदै, हीराका टुक्राहरू कडा संरचनाहरूलाई सम्बोधन गर्ने अन्तिम उपकरण बनेका छन्।
वर्गीकरण प्रणाली र प्राविधिक विकास
आधुनिक हीराका टुक्राहरू मुख्यतया तीन प्रकारमा विभाजित छन्:
1.सतह-सेट हीरा बिट्स
- हीराका कणहरू म्याट्रिक्स सतहमा पर्दाफास हुन्छन्।
- मध्यम-कठोर देखि कडा संरचनाहरूको लागि उपयुक्त।
- हीरा कण आकार वर्गीकरण:
- नरम संरचनाहरू: प्रति क्यारेट २ ग्रेन (gpc) (कण आकार लगभग ४ मिमी)
- मध्यम-कठोर संरचनाहरू: ३-४ gpc (कण आकार लगभग ३.६ मिमी)
- कडा संरचनाहरू: १०-१५ gpc (कण आकार लगभग २.० मिमी)
2.गर्भवती हीरा बिट्स
- हीराहरू म्याट्रिक्स भित्र (६०-४०० gpc) गर्भवती हुन्छन्।
- कडा र घर्षण संरचनाहरूको लागि उपयुक्त (जस्तै, चकमक, सिलिसियस डोलोमाइट)।
- हीराको स्व-शार्पनिंग म्याट्रिक्स वेयर मार्फत प्राप्त गरिन्छ।
3.PDC बिट्स (पोलिक्रिस्टलाइन डायमंड कम्प्याक्ट बिट्स)
- पहिलो पटक १९७३ मा संयुक्त राज्य अमेरिकाको जनरल इलेक्ट्रिक (GE) द्वारा प्रस्तुत गरिएको थियो।
- कम्प्याक्ट संरचना: हीराको तह + सिमेन्टेड कार्बाइड सब्सट्रेट।
- नरम देखि मध्यम-कडा एकरूप संरचनाहरूको लागि उपयुक्त।
संरचनात्मक डिजाइन र मुख्य प्यारामिटरहरू
हीराका टुक्राहरूले कुनै पनि चल्ने भागहरू बिना नै अभिन्न डिजाइन अपनाउँछन्, जसमा मुख्यतया निम्न समावेश छन्:
- स्टील बडी: मध्यम कार्बन स्टीलबाट बनेको, माथिल्लो भागमा जडान थ्रेडहरू सहित।
- म्याट्रिक्स: टंगस्टन कार्बाइड पाउडर + तामामा आधारित बन्धन धातु, HRC ३०-४५ को कठोरता ग्रेडको साथ।
- काट्ने तत्वहरू: प्राकृतिक/कृत्रिम हीरा वा PDC कम्प्याक्टहरू।
- हाइड्रोलिक संरचना: पानीको धारा र प्रवाह च्यानलहरू (रेडियल, सर्पिल, आदि)।
मुख्य डिजाइन प्यारामिटरहरू
- हीराको सांद्रता: गठनको घर्षणशीलताको आधारमा समायोजन गरिएको; अधिक घर्षण संरचनाहरूको लागि उच्च सांद्रता।
- प्रोट्रुजन उचाइ:
- नरम संरचनाहरू: कण आकारको १/३
- कडा संरचनाहरू: कण आकारको १/६-१/१०
- ओठको आकार:
- समतल तल्लो भाग: एकरूप संरचनाहरूको लागि
- घुमाउरो: कडा संरचनाहरूको लागि
- दाँतेदार: घर्षण संरचनाहरूको लागि
चट्टान फुट्ने संयन्त्र र गठन प्रतिक्रिया
हीराका टुक्राहरूको ढुङ्गा फुटाउने विधि निर्माण गुणहरू अनुसार फरक हुन्छ:
प्लास्टिक संरचनाहरू (जस्तै, माटोको ढुङ्गा, जिप्सम): "जोत्ने" प्रक्रिया जस्तै; हीराहरू चट्टानको प्लास्टिक प्रवाहको लागि संरचनामा प्रवेश गर्छन्।
भंगुर संरचनाहरू (जस्तै, क्वार्ट्ज बलौटे ढुङ्गा): भोल्युमेट्रिक क्रसिङ पिटहरू बनाइन्छन्, जसको काटन आकार हीराको फैलावटको २-४ गुणा हुन्छ, जसले गर्दा उच्च दक्षता हुन्छ।
कडा ढुङ्गाहरू (जस्तै, चकमक, सिलिसियस ढुङ्गा): गर्भवती बिटहरू प्रयोग गरिन्छ, र चट्टान तोड्ने काम सूक्ष्म-काट्ने र स्क्र्याचिंग मार्फत प्राप्त गरिन्छ, जुन पिस्ने पाङ्ग्राको घर्षण जस्तै हो।
PDC बिट्सका प्राविधिक फाइदाहरू र सीमितताहरू
डायमण्ड बिट परिवारमा एक क्रान्तिकारी उत्पादनको रूपमा, PDC बिटहरूका अद्वितीय फाइदाहरू छन्:
संरचनात्मक सुविधाहरू
स्टील-बडी PDC बिट्स: सतह कडा पार्ने उपचारको साथ इन्टिग्रल मध्यम कार्बन स्टील।
म्याट्रिक्स-बडी PDC बिट्स: माथिल्लो स्टील बडी + तल्लो टंगस्टन कार्बाइड म्याट्रिक्स, राम्रो प्रदर्शन प्रदान गर्दछ।
प्रोफाइल डिजाइन
प्याराबोलिक: नरम संरचनाहरूको लागि, उच्च फुटेज र ड्रिलिंग दर सक्षम पार्दै।
गोलो: रोटरी टेबल ड्रिलिंगको लागि, कडा इन्टरबेडहरूको प्रवेशलाई सहज बनाउने।
कोनिकल: उच्च-गतिको ड्रिलिंगको लागि, राम्रो प्रवेश प्रदर्शनको साथ।
आवेदन सीमाहरू
ग्राभेल संरचना र अन्तरबेडेड नरम-कठोर संरचनाहरूको लागि उपयुक्त छैन।
तापक्रम प्रतिरोध सीमा (लगाउने क्षमता ३५० डिग्री सेल्सियसभन्दा माथि तीव्र हुन्छ; ७०० डिग्री सेल्सियसमा बल विफलता हुन्छ)।
कमजोर प्रभाव प्रतिरोध; नयाँ बिटहरूको किनारा चिपिङ हुने सम्भावना हुन्छ।
डायमण्ड बिट्सको लागि लागू हुने संरचनाहरूको तुलना तालिका
| बिट प्रकार | इष्टतम लागू संरचनाहरू | घर्षण प्रतिरोध | प्रभाव प्रतिरोध | तापक्रम सीमा | ड्रिलिंग प्यारामिटर विशेषताहरू |
| सतह-सेट हीरा | मध्यम-कठिन देखि कठिन संरचनाहरू | उच्च | मध्यम | ८६० ℃ | कम WOB, उच्च RPM |
| गर्भवती हीरा | कडा र घर्षण संरचनाहरू | अत्यन्तै उच्च | मध्यम | ८६० ℃ | कम WOB, उच्च RPM |
| पीडीसी | नरम देखि मध्यम-कठोर एकरूप संरचनाहरू | मध्यम | कम | ३५० ℃ | कम WOB, उच्च RPM |
०३ वैज्ञानिक छनोट गाइड: संरचना र सञ्चालन आवश्यकताहरू मिलाउने
रोलर कोन बिट चयनको लागि सुनौलो नियमहरू
गठन कठोरता मिलान
नरम संरचनाहरू: उच्च अफसेट, ओभरह्याङ, र डबल-कोन संरचनाहरू भएका बिटहरू चयन गर्नुहोस्, जसमा वेज-आकार वा चम्चा-आकारका दाँतहरू छन्।
कडा संरचनाहरू: बल दाँत वा कोनिकल-बल दाँतले सुसज्जित एकल-कोन, गैर-अफसेट संरचनाहरू अपनाउनुहोस्।
घर्षणको प्रतिक्रिया
घर्षण संरचनाहरूको लागि, गेज दाँत भएका इन्सर्ट बिटहरू प्रयोग गर्नुहोस्।
यदि बाहिरी पङ्क्तिका दाँतहरू गोलाकार छन् भने बीचका दाँतहरूमा थोरै घाउ देखिन्छ भने, अर्को बिटलाई बढ्दो गेज सुरक्षाको साथ डिजाइन गर्नुपर्छ।
विशेष कार्य अवस्थाहरूको लागि प्रतिरोधात्मक उपायहरू
विक्षेपण-प्रवण संरचनाहरू: अफसेट वा सानो अफसेट बिना छोटो-दाँत बिटहरू चयन गर्नुहोस्; गठन अनुकूलन क्षमता वास्तविक गठन भन्दा अलि नरम हुनुपर्छ।
अन्तरबेडेड नरम-कठोर संरचनाहरू: कडा चट्टानको आधारमा बिटहरू चयन गर्नुहोस्, र ड्रिलिंगको समयमा प्यारामिटरहरू गतिशील रूपमा समायोजन गर्नुहोस्।
गहिरो इनार खण्ड ड्रिलिंग: ट्रिपिङ समयको क्षतिपूर्ति गर्न उच्च कुल फुटेज भएका बिटहरू प्रयोग गर्नुहोस्।
डायमण्ड बिट्सको लागि चयन रणनीति
PDC बिट्सका लागि लागू हुने सर्तहरू
इष्टतम परिदृश्यहरू: लामो एकरूप नरम देखि मध्यम-कठोर संरचनाहरू (जस्तै, शेल, माटोको ढुङ्गा, जिप्सम)।
निषेधित परिदृश्यहरू: ग्राभेल संरचनाहरू, चकमक ढुङ्गाको अन्तरबेडहरू, अन्तरबेड गरिएको नरम-कठोर संरचनाहरू।
प्यारामिटर सेटिङ: कम WOB (३०-६० kN), उच्च RPM (१००-३०० rpm), ठूलो प्रवाह दर।
प्राकृतिक/कृत्रिम हीरा बिट्सको लागि लागू हुने सर्तहरू
कडा देखि अत्यन्तै कडा संरचनाहरू (जस्तै, ग्रेनाइट, क्वार्ट्ज बलौटे ढुङ्गा)।
अत्यधिक घर्षण संरचनाहरू (जस्तै, चकमक, सिलिसियस डोलोमाइट)।
टर्बाइन ड्रिलिंग, गहिरो/अति-गहिरो इनारहरू, र कोरिङ सञ्चालनहरू।
कोर बिटहरूको लागि विशेष आवश्यकताहरू
रोलर कोन कोर बिट्स: चार-रोलर कोन (शंक्वाकार/बेलनाकार) वा छ-रोलर कोन (पूर्ण बेलनाकार) डिजाइन।
डायमण्ड कोर बिट्स: सममित रूपमा वितरित काट्ने किनारहरू र लगातार पहिरन प्रतिरोध आवश्यक पर्दछ।
मुख्य सूचक: कोर अंडाकार हुनबाट बच्न भित्री प्वाल र बाहिरी वृत्त बीचको एकाग्रता।
डाउनहोल एनोमली न्याय र ह्यान्डलिंग
रोलर कोन बिट काम गर्ने अवस्था पहिचान
बेयरिङ क्षति: रोटरी टेबलको आवधिक झट्का, उच्च WOB अन्तर्गत बिग्रनु, ड्रिलिंग दर घट्यो तर पम्पको चाप सामान्य भयो।
कोन हानि: ड्रिलिंगमा गम्भीर टाँसिने, तौल सूचकको हिंस्रक उतारचढाव, ड्रिल स्ट्रिङ माथि तान्दा ट्रिप-इन गहिराइमा परिवर्तन।
दाँतको क्षय: रोटरी टेबलको भार कम, कुनै झट्का नलाग्ने, ड्रिलिंग दरमा उल्लेखनीय कमी।
डायमण्ड बिट्सको प्रयोगमा प्रतिबन्धहरू
धातुको फोहोर नराखियोस् भनेर बिट डाउनहोल चलाउनु अघि तल्लो प्वाल सफा गर्नुपर्छ।
"ब्रेक-इन" (०.५ मिटर तलको प्वाल कन्डिसनिङ) को लागि सानो WOB र कम RPM बाट ड्रिलिंग सुरु गर्नुहोस्।
रीमिङ अपरेशनहरू नगर्नुहोस्; आवश्यक भएमा, एकरूप सञ्चालनको लागि कम WOB र कम RPM प्रयोग गर्नुहोस्।
सम्पर्क :जेसी झोउ
मोबाइल/व्हाट्सएप:+००८६-१८१०९२०६८६१
वेब:www.landrilltools.com
पोस्ट समय: सेप्टेम्बर-२४-२०२५
५-१२०३, दाहुआ औद्योगिक क्षेत्र, नम्बर २ युनशुई रोड, हाई-टेक विकास क्षेत्र, सियान, ७१००६५, चीन
८६-१३६०९१५३१४१
