Негизги жер астындагы куралдар: ролик конус учтарын жана алмаз учтарын классификациялоо жана колдонуу боюнча толук колдонмо

01 Ролик конус учтары: калыптарга ыңгайлашуу үчүн көп функциялуу куралдар

1909-жылы пайда болгондон бери, ролик конус учтары айланма бургулоодо эң кеңири колдонулган учтун түрүнө айланды. Алардын уникалдуу көп конустуу конструкциялык дизайны аларга жумшактан өтө катууга чейинки ар кандай калыптануу шарттарына ыңгайлашууга мүмкүндүк берет.

Структуралык курамы жана негизги технологиялар

Ролик конустук уч беш негизги компоненттен турат:

• Биттин корпусу: Үч конус бут бири-бирине ширетилген, жогорку бөлүгүндө туташтыруучу жиптер бар.
• Ролик конустары: Бетинде фрезерленген тиштери же кошумча тиштери бар конус формасындагы металл корпустар.
• Подшипник системасы: Төрт подшипник топтомунан турат: чоң, орто, кичине жана түртүүчү подшипниктер.
• Насадкалар: Адатта 3-4 даана болот, диаметри 7-14 мм.
• Майды сактоо жана пломбалоо системасы: Резина же металл пломбалоо шакекчелери басымды компенсациялоочу түзүлүштөр менен айкалышкан.

Алардын арасында подшипниктерди пломбалоо технологиясы ролик конус учтары үчүн негизги технологиялык жетишкендик болуп саналат. Заманбап учтар май сактоочу басымды компенсациялоо системасын колдонот, ал басым өткөргүч тешиктер, басымды компенсациялоо диафрагмалары жана май чөйчөктөрү сыяктуу компоненттер аркылуу подшипник көңдөйүндөгү май басымы менен скважинанын астындагы бургулоо суюктугунун басымынын ортосундагы динамикалык тең салмактуулукту сактайт.

Классификациялоо системасы жана IADC коддоо

Бургулоо боюнча подрядчылардын эл аралык ассоциациясы (IADC) үч орундуу коддоо системасын колдонуп, ролик конус учтары үчүн глобалдык бирдиктүү классификация стандартын иштеп чыкты:

Биринчи сан: Тиштин түрү жана тиешелүү түзүлүшү

1: Фрезерленген тиштер, жумшак түзүлүштөр

2: Фрезерленген тиштер, орто жана орто катуу формалар

3: Фрезерленген тиштер, катуу жана абразивдүү түзүлүштөр

5: Тиштерди киргизүү, жумшактан орточо формага чейин

6: Тиштерди киргизүү, орточо катуу түзүлүштөр

7: Тиштерди, катуу жана абразивдүү түзүлүштөрдү киргизүү

8: Тиштерди киргизүү, өтө катуу жана өтө абразивдүү түзүлүштөр

Экинчи сан: формациянын катуулугунун бөлүнүшү (1-4-класстар; жогорку сандар катуураак формацияларды көрсөтөт)

Үчүнчү сан: Биттин структуралык мүнөздөмөлөрү

4: Мөөр басылган ролик подшипниктер

6: Мөөр басылган жылма подшипниктер

7: Герметикалык жылма подшипниктер + калибрлөөчү коргоо

8: Багытталган бургулоо үчүн бургулоочу учтар

Ролик конус учтары үчүн жөнөкөйлөтүлгөн IADC классификация системасы

Таштарды сындыруу механизми жана кыймыл мүнөздөмөлөрү

Иштөө учурунда ролик конустук уч үч түрдүү курама кыймылды көрсөтөт:

• Революция: Конустар бүтүндөй бит менен саат жебеси боюнча айланат.
• Айлануу: Тиштер конустун огунун айланасында саат жебесине каршы айланат.
• Жылдыруу: радиалдык жана тангенциалдык жылдырууну камтыйт.

Бул курама кыймыл кош ташты сындыруучу эффектке жетишет:

1.Сокку менен майдалоо эффектиси: Бир жана кош тиштердин астыңкы тешик менен кезектешип тийиши узунунан титирөөнү пайда кылып, сокку жүктөмдөрүн жаратат.

2.Жылмалоочу кыркуу эффектиси: Тоо тектерин кыркуу асма, кош конус жана жылышуучу конструкцияларды долбоорлоо аркылуу ишке ашат.

Тандоо стратегиясы жана калыптандыруу дал келүүсү 

Ролик конус учтарын тектердин касиеттерине жараша тандоонун негизги принциптери:

• Жумшак түзүлүштөр: Бийик, кең жана сейрек фрезерленген же салынуучу тиштер менен жабдылган, жылышып турган, илинип турган жана кош конустуу түзүлүштөрү бар тандалган кескичтер.
• Орточо катуу формациялар: жылышуунун, ашып илингендин жана кош конустун маанилерин азайтыңыз; кыска, кууш жана коюу тиштерди колдонуңуз.
• Катуу жана абразивдүү түзүлүштөр: Шар тиштери же конус тиштери менен жабдылган, ашып түшүүчү же жылышуусу жок бир конус роликтерин кабыл алыңыз.
• Ийилүүгө жакын түзүлүштөр: жылышуусу жок же кичинекей жылышуусу бар, ошондой эле калибрлөөчү тиштери жок кыска тиштүү кескичтерди тандаңыз.
• Катмарлардын ортосундагы жумшак жана катуу формациялар: Катуу тектерге негизделген бургулоо түрлөрүн тандап, бургулоо учурунда параметрлерди динамикалык түрдө тууралаңыз.

Өзгөчө жумуш шарттарына жооп кайтаруу

• Кичинекей скважиналар (<177 мм): Жогорку бекемдик үчүн чоңураак конустары, тиштери жана подшипниктери бар бир роликтүү конус учтарын колдонуңуз.
• Багыттуу бургулоо: IADC кодунун үчүнчү цифрасы 8ге барабар болгон атайын бургулоочу учтарды тандаңыз. 

02 Алмаз учтары: Катуу калыптар үчүн күчтүү шаймандар 

Жаратылыштагы эң катуу материал катары, алмаз Моос боюнча 10-класстагы катуулукка, 8800 МПага чейинки кысууга туруктуулукка жана болотко караганда 9000 эсе эскирүүгө туруктуулукка ээ. Бул касиетти колдонуу менен алмаз учтары катуу түзүлүштөрдү жок кылуу үчүн эң сонун куралга айланды.

Классификациялоо системасы жана технологиялык эволюция

Заманбап алмаз кескичтери негизинен үч түргө бөлүнөт:

1.Бетке орнотулган алмаз учтары

• Алмаз бөлүкчөлөрү матрицанын бетинде ачыкка чыгат.
• Орточо катуулуктан катуу формацияларга ылайыктуу.
• Алмаз бөлүкчөлөрүнүн өлчөмүнүн классификациясы:
• Жумшак түзүлүштөр: бир каратка 2 бүртүкчө (gpc) (бөлүкчөлөрдүн өлчөмү болжол менен 4 мм)
• Орточо катуу түзүлүштөр: 3-4 gpc (бөлүкчөлөрдүн өлчөмү болжол менен 3,6 мм)
• Катуу түзүлүштөр: 10-15 gpc (бөлүкчөлөрдүн өлчөмү болжол менен 2,0 мм)

2.Импрегнацияланган алмаз кесимдери

• Алмаздар матрицанын ичине сиңирилген (60-400 gpc).
• Катуу жана абразивдүү түзүлүштөргө (мисалы, кремний ташы, кремнийлүү доломит) ылайыктуу.
• Алмаздын өзүн-өзү курчутуусу матрицанын эскириши аркылуу ишке ашат.

3.PDC биттери (поликристаллдык алмаз компакт биттери)

• Алгач 1973-жылы АКШнын General Electric (GE) компаниясы тарабынан киргизилген.
• Компакттуу түзүлүш: Алмаз катмары + цементтелген карбиддик субстрат.
• Жумшактан орто жана катуу бир тектүү түзүлүштөргө ылайыктуу.

Структуралык дизайн жана негизги параметрлер

Алмаз учтары кыймылдуу бөлүктөрү жок интегралдык дизайнды кабыл алат, негизинен төмөнкүлөрдү камтыйт:

• Болоттон жасалган корпус: Орточо көмүртектүү болоттон жасалган, үстүнкү бөлүгүндө туташтыруучу жиптер бар.
• Матрица: вольфрам карбидинин порошогу + жез негизиндеги байланыштыруучу металл, HRC 30-45 катуулук даражасы менен.
• Кесүүчү элементтер: Табигый/синтетикалык алмаздар же PDC компакттары.
• Гидравликалык түзүлүш: Суу агымдары жана агым каналдары (радиалдык, спираль ж.б.).

Негизги дизайн параметрлери

• Алмаздын концентрациясы: Пайда болгон абразивдүүлүккө жараша туураланат; абразивдүү пайда болуу үчүн жогорку концентрация.
• Чыгып турган жердин бийиктиги:
• Жумшак түзүлүштөр: бөлүкчөлөрдүн өлчөмүнүн 1/3 бөлүгү
• Катуу түзүлүштөр: бөлүкчөлөрдүн өлчөмүнүн 1/6-1/10 бөлүгү
• Эриндин формасы:
• Жалпак түбдүү: Бир тектүү түзүлүштөр үчүн
• Ийри: Катуу түзүлүштөр үчүн
• Тиштүү: Абразивдүү түзүлүштөр үчүн

Тектерди сындыруу механизми жана пайда болуу реакциясы

Алмаз кесимдерин ташты талкалоо ыкмасы пайда болуу касиеттерине жараша өзгөрөт:

Пластикалык формациялар (мисалы, ылай таш, гипс): "Айдоо" процессине окшош; алмаздар формацияга кирип, тектердин пластикалык агымын пайда кылат.

Морттук түзүлүштөр (мисалы, кварц кумдугу): Көлөмдүү майдалоочу чуңкурлар пайда болот, алардын кесүү өлчөмү алмаздын чыгып турган жеринен 2-4 эсе чоң болуп, жогорку натыйжалуулукту камсыз кылат.

Катуу тектер (мисалы, кремнийлүү таш, кремнийлүү тек): сиңирилген учтар колдонулат, ал эми тектерди майдалоо майдалоочу дөңгөлөктүн абразиясына окшош микрокесүү жана тырмалоо аркылуу ишке ашат.

PDC биттеринин техникалык артыкчылыктары жана чектөөлөрү

Алмаз биттеринин үй-бүлөсүндөгү революциялык продукт катары, PDC биттери уникалдуу артыкчылыктарга ээ:

Структуралык өзгөчөлүктөр

Болот корпустуу PDC учтары: беттик катуулантуу менен иштетилген интегралдык орто көмүртектүү болот.

Матрица корпусунун PDC биттери: жогорку болот корпус + төмөнкү вольфрам карбидинин матрицасы, жакшыраак иштөөнү камсыз кылат.

Профилдин дизайны

Параболикалык: Жумшак түзүлүштөр үчүн, жогорку кадрларды жана бургулоо ылдамдыгын камсыз кылат.

Тегерек: айланма столду бургулоо үчүн, катуу катмарлардын ичине кирүүсүн жеңилдетет.

Конус формасында: жогорку ылдамдыктагы бургулоо үчүн, жакшы кирүү көрсөткүчү менен.

Колдонмонун чектөөлөрү

Шагылдуу жана катмарлардын ортосундагы жумшак-катуу формациялар үчүн ылайыктуу эмес.

Температурага туруктуулук чеги (эскирүү 350℃ жогору күчөйт; 700℃де бекемдиктин жоголушу байкалат).

Соккуга туруктуулугу начар; жаңы биттердин четтери сынып калышы мүмкүн.

Алмаз учтары үчүн колдонулуучу түзүлүштөрдү салыштыруу таблицасы

03 Илимий тандоо боюнча колдонмо: Формацияларды жана эксплуатациялык талаптарды дал келтирүү

Ролик конус учтарын тандоонун алтын эрежелери

Катуулугун дал келтирүү

Жумшак түзүлүштөр: Кына сымал же кашык сымал тиштер менен жабдылган, бийик жылышуусу, үстүнкү бөлүгү жана кош конустуу түзүлүшү бар тандалган кескичтер.

Катуу түзүлүштөр: Шар тиштери же конус сымал шар тиштери менен жабдылган, бир конустуу, жылышпаган түзүлүштөрдү кабыл алыңыз.

Абразивдүүлүккө жооп

Абразивдүү түзүлүштөр үчүн калибрлөөчү тиштери бар кескич учтарды колдонуңуз.

Эгерде сырткы катардагы тиштер тегеректелген, ал эми ортоңку тиштер анча эскирбеген болсо, анда кийинки кесүү күчөтүлгөн калибрлөөчү коргоо менен иштелип чыгышы керек.

Өзгөчө жумуш шарттары үчүн каршы чаралар

Ийилүүгө жакын түзүлүштөр: жылышуусу жок же кичине жылышуусу бар кыска тиштүү учтарды тандаңыз; түзүлүштүн адаптацияланышы чыныгы түзүлүшкө караганда бир аз жумшак болушу керек.

Жумшак-катуу катмарлардын ортосундагы формациялар: Катуураак тектин негизинде бургулоолорду тандап, бургулоо учурунда параметрлерди динамикалык түрдө тууралаңыз.

Терең скважинаны бургулоо: Кетүү убактысынын жоголушун компенсациялоо үчүн жалпы көлөмү жогору болгон бургуларды колдонуңуз.

Бриллиант учтарын тандоо стратегиясы

PDC биттери үчүн тиешелүү шарттар

Оптималдуу сценарийлер: Узун бир тектүү жумшактан орточо катууга чейинки формациялар (мисалы, сланец, ылайлуу таш, гипс).

Тыюу салынган сценарийлер: Шагыл формациялары, оттук таштардын ортосундагы катмарлар, катмарлардын ортосундагы жумшак-катуу катмарлар.

Параметрлерди орнотуу: Төмөн WOB (30-60 кН), жогорку RPM (100-300 rpm), жогорку агым ылдамдыгы.

Табигый/синтетикалык алмаз кесимдери үчүн тиешелүү шарттар

Катуудан өтө катууга чейинки түзүлүштөр (мисалы, гранит, кварц кумдугу).

Абразиялуу түзүлүштөр (мисалы, кремнийлүү доломит).

Турбина бургулоо, терең/өтө терең кудуктар жана өзөк алуу иштери.

Негизги биттерге карата атайын талаптар

Ролик конустун өзөк учтары: Төрт ролик конустун (конус/цилиндрдик) же алты ролик конустун (толук цилиндрдик) дизайны.

Алмаз өзөктүү кескичтер: симметриялуу бөлүштүрүлгөн кесүүчү четтери жана туруктуу эскирүүгө туруктуулугу талап кылынат.

Негизги көрсөткүч: Өзөктүн овуляциясын болтурбоо үчүн ички тешик менен сырткы тегеректин ортосундагы концентрдүүлүк.

Кудуктун астындагы аномалияны баалоо жана аны менен иштөө

Ролик конус битинин иштөө абалын аныктоо

Подшипниктин бузулушу: Айлануучу столдун мезгил-мезгили менен чайпалышы, жогорку WOB астында күчөйт, бургулоо ылдамдыгы төмөндөйт, бирок насостун басымы нормалдуу.

Конустун жоголушу: Бургулоодо катуу тайгаланып кетүү, салмак көрсөткүчүнүн кескин өзгөрүшү, бургулоо колонкасын тартканда чалынып кирүү тереңдигинин өзгөрүшү.

Тиштин эскириши: Айлануучу столдун жүгү азайган, чайпалуунун жоктугу, бургулоо ылдамдыгынын олуттуу төмөндөшү.

Бриллиант учтарын колдонуудагы тыюу салуулар

Металл калдыктары калбашы үчүн, бургулоочу түтүктү иштетүүдөн мурун, түбүндөгү тешикти тазалоо керек.

Бургулоону кичинекей WOB жана төмөнкү RPM менен "кирип кирүү" үчүн баштаңыз (түбүндөгү тешикти 0,5 м абалга келтирүү).

Кайра иштетүүдөн алыс болуңуз; зарыл болсо, бирдей иштөө үчүн төмөнкү WOB жана төмөнкү RPM колдонуңуз.

Байланыш:Жесси Чжоу
Мобилдик/WhatsApp:+0086-18109206861
Веб:www.landrilltools.com