Drill bits fit-tħaffir tal-pitrolju
Bits Drill huma għodod kritiċi użati biex jiksru l-formazzjonijiet tal-blat u joħolqu wellbores waqt operazzjonijiet tat-tħaffir taż-żejt . Il-prestazzjoni tagħhom tħalli direttament il-kwalità tat-tħaffir, l-effiċjenza, u l-ispejjeż operattivi .
Klassifikazzjoni skont it-Tip:
Drag bits
Bits tal-konu tar-romblu
Bits tad-djamanti
Bits PDC (Polycrystalline Diamond Compact)
Klassifikazzjoni skont il-funzjoni:
Bits tat-tħaffir tat-toqba sħiħa
Bits tal-qalba
Bits-Process Speċjali (E . g ., Reamer bits, Bits Direzzjonali Deflection)
Drag bits
Drag Bits jirrappreżentaw l-ewwel tip ta 'drill bit użat fit-tħaffir li jdur . mill-adozzjoni ta' metodi ta 'tħaffir li jdur fil -Seklu 19, dawn il-bits baqgħu fl-użu, b'ċerti oilfields għadhom qed jimpjegawhom illum . utilizzati primarjament fiFormazzjonijiet artab u artab li jwaħħal, iwasslu għoliRata ta 'Penetrazzjoni (ROP)u estiżBit filmati. Il-vantaġġi ewlenin tagħhom jinkludu struttura sempliċi, faċilità ta 'manifattura, prezz baxx, u adattabilità għalDisinn u produzzjoni fuq il-postminn Oilfields .
Struttura tal-bits tat-tkaxkir
Il-bit tal-ġibda jinkludi erba 'komponenti: il-korp tal-bit, xfafar, għatu tal-kanal tal-ilma, u żennuni . il-bit tal-ġisem bil-makkinarju mis-servizzi tal-azzar tal-karbonju medju bħala l-bażi għall-iwweldjar ta' xfafar u għatu tal-karozzi, li jinkludu ħjut tal-korda fit-tarf ta 'fuq tiegħu; Xfafar (imsejħa wkoll ġwienaħ) iwweldjati sal-funzjoni tat-tarf t'isfel bħala l-elementi primarji tal-qtugħ .
Prinċipju tax-xogħol ta 'drag bits
Drag bits frattura tal-blat permezz ta 'azzjoni ta' qtugħ . Fil-formazzjonijiet artab u tal-plastik, l-operazzjoni tagħhom tixbah l-għodda tal-qtugħ tal-metall: ix-xfafar jippenetraw l-istrat taħt piż fuq il-bit (WOB), filwaqt li l-forzi tat-torsjonali jinduċu fluss tal-plastik kontinwu qabel it-tarf, tqaxxir saff tal-blat {{3} meta tħaffer il-formolijiet tal-blat, it-tħaffir tal-forazzjonijiet tal-blat, it-tħaffir tal-forazzjonijiet tal-blat, it-tħaffir tal-Fragment tal-Brotti, it-tħaffir tal-Fragment, il-Fragment tal-Rock, il-Frammentazzjoni tal-Brock,
Ħabta: Wara ksur inizjali tal-blat, reżistenza torsjonali mnaqqsa tippermetti li x-xfafar javvanzaw u jħallu l-blat intatt;
Tgħaffiġ u mikro-shearing: Il-forzi tat-torsjoni tfarrak u joħolqu ksur fuq skala żgħira;
Makro-shearing: Il-kompressjoni tax-xafra kontinwa żżid it-torsjoni għal-livelli kritiċi, u tikkawża falliment ta 'shear fuq skala kbira tul pjanijiet ta' ksur, segwit minn rilaxx ta 'tensjoni torsjonali f'daqqa .
Dan il-proċess ċikliku (ħabta → tgħaffiġ u mikro-shearing → makro-shearing) jikkostitwixxi l-mekkaniżmu ta 'frammentazzjoni tal-blat ta' drag bit f'formazzjonijiet ta 'duttili {.
Użu xieraq ta 'drag bits
Bits drag huma adattati għal formazzjonijiet artab u li jwaħħlu soft . Matul it-tħaffir, l-operaturi għandhom:
① tikkontrolla l-piż fuq il-bit (WOB) u l-veloċità tar-rotazzjoni b'mod xieraq;
② Prevenzjoni ta 'devjazzjoni sew, twaħħal, u ksur tax-xafra;
③ tadotta ċirkolazzjoni b'rata ta 'fluss għolja biex tiżgura tindif ta' toqob adegwati u tkessiħ tal-bit - essenzjali minħabba rati ta 'penetrazzjoni rapida u tirqid kbir ta' volum f'formazzjonijiet rotob;
④ Tissorvelja xejriet ta 'xedd koniku (il-veloċità lineari tax-xafra ta' barra tikkawża xedd aċċellerat), li jeħtieġ fokus akbar fuq il-kontroll tad-devjazzjoni u l-manutenzjoni tad-dijametru tal-bir .
Bits tal-konu tar-romblu
Mill-introduzzjoni tal-ewwel bit tal-konu tar-roller fl-1909, dan it-tip ta 'bit kiseb predominanza globali fit-tħaffir li jdur . bits tri-cone issa jirrappreżentaw l-aktar bits drill utilizzati b'mod estensiv mad-dinja kollha . li jidhru diversiKonfigurazzjonijiet tas-snienustrutturi li jġorru, huma jadattaw għal kważi t-tipi ta 'formazzjoni kollha . Prestazzjoni ottima - ikkaratterizzata minn kompetittivaRata ta 'Penetrazzjoni (ROP)u estiżBit filmati- tinkiseb permezz ta 'għażla ta' bit speċifika għall-formazzjoni .
Struttura bażika tal-bits tal-konu tar-rombli
Korp daqsxejn: Tliet saqajn iwweldjati flimkien ma 'API Threading fil-parti ta' fuq .
Koni: Korpi tal-azzar koniku li jinkludu qxur tal-kon u snien (snien mitħun jew inserzjonijiet tal-karbur tat-tungstenu) .
Kuxxinetti u sistema ssiġillata mill-lubrikant:
Żennuni: Ottimizzazzjoni tal-fluwidu tat-tħaffir effiċjenza idrawlika .
Prinċipju tax-xogħol tal-bits tal-konu tar-roller
Waqt it-tħaddim fil-qiegħ tal-borehole, il-bit drill kollu jdur madwar l-assi ċentrali tiegħu (imsejjaħ rotazzjoni tal-bit), filwaqt li t-tliet koni jduru tul l-assi tagħhom stess fuq il-qiegħ tal-borehole (imsejħa rotazzjoni tal-kon) {. il-piż fuq il-bit (wob) trażmess permezz tal-ksur tas-snien il-blat ({1}} bħala l-isfel Is-snien, li jikkawżaw oxxillazzjoni vertikali taċ-ċentri tal-kon . Dan jiġġenera vibrazzjoni lonġitudinali fil-bit . il-vibrazzjoni ċiklikament tikkompressa u testendi l-istring tat-drill, li tikkonverti l-enerġija elastika li tvarja perjodikament mill-istring ta 'l-aktar baxx fil-forzi ta' l-impatt fuq il-forzi ta 'l-impatt fuq il-forzi ta' l-impatt fuq il-formazzjoni biex tkisser il-blat {{4} Azzjoni għat-tgħaffiġ tikkostitwixxi l-mekkaniżmu primarju tal-frammentazzjoni tal-blat tal-bits tal-konu tar-roller .
Minbarra l-impatt u l-effetti tat-tgħaffiġ, il-bits tal-konu tar-roller jeżerċitawazzjoni ta 'shearingFuq rock tal-qiegħ tal-borehole . Matul il-moviment tat-tidwir, il-koni jiġġeneraw fl-istess ħinsnien li jiżżerżaqKontra l-formazzjoni . Din il-moviment li tiżżerżaq taqta 'l-blat, brix il-qiegħ tal-borehole bl-istess mod għal bit drag . snien li jiżżerżaq primarjament jirriżulta minn tliet konfigurazzjonijiet tad-disinn:Offset tal-kon ,Profil tal-kon sekondarju, Shift tal-Assi. IlOffset tal-konflimkien ma 'Profili multi-conetinduċiŻerżaq tanġenzjali, waqtShift tal-Assikawżili tiżżerżaq assjali. Konfigurazzjonijiet tad-disinn tipikament isegwu dawn il-prinċipji speċifiċi għall-formazzjoni: bits għalFormazzjonijiet artab sa medju: Inkorpora offset tal-kon, profili multi-kontijiet, u shift tal-assi; Bits għalFormazzjonijiet iebsin għal Medju għal: Karatteristika tal-konu offset u profili multi-cone; bits għalFormazzjonijiet estremament iebsin / li joborxu: ImpjegatStrutturi ta '1 ta' kontijietmingħajr offset tal-kon jew shift tal-assi .
Klassifikazzjoni u Għażla ta 'Bits tal-Konu tar-Roller
Bosta manifatturi jipproduċu bits tal-kon tar-rombli, li joffru varjetà wiesgħa ta 'tipi u strutturi ta' bit . biex jiffaċilitaw l-għażla u l-applikazzjoni tal-bit,Assoċjazzjoni Internazzjonali tat-Tħaffir tal-Kuntratturi (IADC)stabbilixxa standard ta 'klassifikazzjoni unifikat globalment u sistema ta' kodifikazzjoni għal bits tal-konu roller
Bits tad-djamanti
Bit tad-djamanti jirreferi għal bit drill li l-fratturi tal-blat permezz ta 'partiċelli tad-djamanti inkorporati fil-matriċi . Diamond bħalissa huwa rikonoxxut bħala l-aktar materjal diffiċli u l-iktar reżistenti għall-ilbies magħruf għall-umanità . konsegwentement, il-bits tad-djamanti jiksbu filmat relattivament għoli meta jħaffru l-formazzjonijiet iebsa, ħafna li jobrażidu ħafna, ħafna formazzjonijiet abrażivi . minkejja d-djamanti filmati għal kull bit Żomm kompetittività qawwija fit-tħaffir modern tal-pitrolju . Bħalissa, il-bits tad-djamanti huma utilizzati b'mod wiesa 'fit-tħaffir li jdur konvenzjonali, it-turbo-drilling, u l-operazzjonijiet tal-coring, ma'Polikristallin stabbli termalment (TSP)snien tad-djamanti jaraw applikazzjoni partikolarment estensiva .
Karatteristiċi strutturali ta 'bits tad-djamanti
Bit tad-djamanti għandu struttura monolitika mingħajr komponenti li jiċċaqilqu, li jinkludu ħames elementi essenzjali: il-korp tal-bit, kuruna, konfigurazzjoni idrawlika (inklużi korsijiet / żennuni tal-ilma, kanali tal-fluss, u qatgħat tal-qtugħ tal-qtugħ), protezzjoni tal-gage, u qtugħ tat-truf (snien) {. il-kuruna sservi bħala l-crown iservi bħala l-crown iservi bħala l-crown iservi bħala l-crown iservi bħala s-sezzjoni tal-qtugħ tax-xogħol tagħha, bit-taqsima tax-xogħol tagħha u l-wiċċ li qed jaħdem li jinkorporaw karatteristiċi idrawliċi . il-wiċċ laterali tal-kuruna jiffunzjonaw bħala ż-żona ta 'protezzjoni tal-gage (immuntata bis-snien tal-gage), imqabbad mal-korp tal-bit li huwa fabbrikat mill-matriċi tal-karbur tat-tungstenu jew materjal tal-azzar . il-korp tal-bit tal-azzar jinkludi konnessjonijiet bil-kamin fl-assemblaġġ tat-drill ta' fuq, filwaqt li l-bonds tal-korda tal-crown. Disinni, il-kuruna tintegra monolitikament mal-korp tal-bit) .
Prinċipju tax-xogħol ta 'bits tad-djamanti
Matul it-tħaffir tal-bit tad-djamanti, partiċelli multipli tad-djamanti fuq il-wiċċ tal-bit jidħlu fl-istess ħin ma 'formazzjonijiet tal-blat . Il-frammentazzjoni tal-blat bid-djamanti turi karatteristiċi distinti f'tipi ta' formazzjoni differenti {. fiFormazzjonijiet tal-plastik(jew blat li juru plastiċità taħt tensjoni), id-djamanti jippenetraw il-formazzjoni taħtPiż fuq bit (WOB)u jinduċu ksur jew fluss tal-plastik tal-blat 'il quddiemBit Torque. Dan il-mekkaniżmu li jkisser il-blat jixbah proċess ta '"ħrit", u għalhekk jissejjaħ il- "Effett tal-ħrit".
Mekkaniżmi ta 'frammentazzjoni tal-blat f'formazzjonijiet differenti
Waqt it-tħaffir ġewwaFormazzjonijiet fraġli, Bits tad-Djamanti primarjament frattura tal-blat permezz ta 'mekkaniżmu ta' "tgħaffiġ" . taħt magħqudaPiż fuq bit (WOB)uTorque, tensjonijiet indotti jikkawżaw il-blat taħt cutters tad-djamanti biex jinkiser tul pjanijiet massimi ta 'tensjoni ta' shear . Dan joħloq skanalaturi miksura wara d-djamanti li jiċċaqilqu, fejn il-volum ta 'blat frammentat jaqbeż b'mod sinifikanti ż-żona ta' penetrazzjoni immedjata . Din il-frammentazzjoni volumetrika tippermetti tkissir ta 'blat effiċjenti ħafna {}}}}}}}}}}}
Fiformazzjonijiet iebsa(e . g ., chert, dolomit siliceous), biċċiet tad-djamanti mimlija djamanti-li jdaħħlu partiċelli ta 'djamanti fini fil-matriċi-huma tipikament impjegati . il-proċess ta' tkissir tal-blat tagħhom jixbah l-abrażjoni tar-roti tat-tħin {{6} kull wieħed mill-funzjonijiet tad-djamanti espost bħala l-funzjonijiet tad-djamanti esposti bħala micro-ċċiktu. Għodda tax-xafra infinita . Waqt it-tħaddim, li joħorġu l-frattura tat-truf tad-djamanti permezz ta 'azzjonijiet ta' mikro-qtugħ u grif . Dan il-mekkaniżmu tat-tħin jikkostitwixxi frammentazzjoni fil-livell tal-wiċċ b'effiċjenza baxxa .
Applikazzjoni xierqa ta 'bits tad-djamanti
Il-biċċiet tad-djamanti huma adattati għat-tħaffir medju għal iebes, formazzjonijiet li joborxu, kif ukoll tħaffir tat-turbini, tħaffir tal-bir fil-fond / ultra-fond, u operazzjonijiet ta 'corring . qabel ma jiġu skjerati bit tad-djamanti, il-qiegħ tal-borehole għandu jkun imnaddaf sewwa biex jiżgura l-ebda debris metalliku jibqa' {{2} wara l-kuntatt inizjali bil-qiegħ, il-bit għandu jsir aPerjodu ta 'break-inUżaPiż baxx fuq bit (wob)uVeloċità li ddur imnaqqsa. Sussegwentement, it-tħaffir jipproċedi biWOB relattivament baxx (inqas mill-bits tal-kon tar-roller), Veloċitajiet li jduru għoljin, uRati massimi tal-fluss. L-operazzjonijiet ta 'reaming għandhom jiġu mminimizzati . Meta t-tqaxxir ikun inevitabbli, applikaWOB minimuuRPM baxx; L - operazzjonijiet għandhom jitwettqu b'mod uniformi biex jipprevjenu ksur tad-djamanti u xedd eċċessiv fil -Taqsima Gage.
Bits PDC (bits kompatti tad-djamanti polikristallini)
Il-bit pdc, imqassar minnBit kompatt tad-djamanti polikristallin, huwa wkoll imsejjaħ aBit tal-cutter tad-djamanti polikristallinjewBit cutter kompatt. Peress li General Electric Company (USA) introduċiet Cutters PDC fl-1973 u żviluppaw l-ewwel bit PDC, dawn il-bits kisbu applikazzjoni estensiva fit-tħaffir tal-pitrolju minħabba tagħhomRata għolja ta 'penetrazzjoni (ROP), Ħajja ta 'servizz estiża, uFilmat eċċezzjonali. Prattikament il-manifatturi tal-bit drill kollha adottaw din it-teknoloġija biex jipproduċu linji ta 'prodotti PDC bit-proprjetarji .
Karatteristiċi strutturali tal-bits PDC
Il-bits PDC jikkonsistu fil-korp tal-bit, cutters PDC, u żennuni, klassifikati fiKorp tal-azzaruMatrix-bodyserje bbażata fuq differenzi strutturali u tal-manifattura .
Bits PDC tal-ġisem tal-azzar
Il-korp tal-bit kollu huwa fabbrikat minn azzar b'livell medju bl-użu ta 'proċessi ta' manifattura mekkanika . toqob huma mtaqqbin fuq il-wiċċ tal-bit għal cutters PDC siguri fil-kuruna permezz ta 'interferenza tajbin. Il-kuruna tgħaddi minn trattamenti ta 'ebusija tal-wiċċ (kisi tal-karbur tat-tungstenu, karburizzanti, eċċ .) biex ittejjeb ir-reżistenza għall-erożjoni . il-vantaġġi primarji jinkludu manifattura simplifikata; L-iżvantaġġi jinkludu reżistenza baxxa ta 'erożjoni u żamma ta' cutter mhux affidabbli, li tirriżulta f'applikazzjoni kurrenti limitata .
Bits PDC tal-Matrix-Body
Is-sezzjoni ta 'fuq timpjega kostruzzjoni tal-azzar, filwaqt li l-porzjon t'isfel għanduMatriċi reżistenti għall-ilbies tal-karbur tat-tungstenuiffurmat permezzSinterizzazzjoni tal-Metallurġija tat-Trab. Cutters PDC huma brazed fuq sokits issettjati minn qabel bl-użu ta 'ligi ta' l-istann ta 'temperatura baxxa . l-ebusija għolja u l-erożjoni ta' l-ebusija tal-matriċi tal-karbide jippermettu ħajja ta 'servizz estiża u filmati superjuri, u jagħmlu dawn il-bits użati b'mod predominanti llum .
Prinċipju tax-xogħol tal-bits PDC
PDC Bits Frattura Rock permezz ta 'Mekkaniżmu ta 'shearing. Cutters li jwasslu lilhom infushom jippenetraw malajr taħt il-formazzjonijietPiż fuq bit (WOB), avvanz 'il quddiem taħtTorqueBiex shear rock . bi cutters PDC multipli li joperaw fl-istess ħin, il-qiegħ tal-borehole jiżviluppa numerużiUċuħ tal-blat b'xejn-Inhancing Fragmentazzjoni Effiċjenza permezz ta 'azzjoni ta' shearing distribwita .
Applikazzjoni xierqa ta 'bits PDC
Il-bits PDC jiksbu prestazzjoni ottimali fiFormazzjonijiet omoġenji estiżili jvarjaw minn artab għal imwebbes {. mhumiex tajbin għalSaffi taż-żraruFormazzjonijiet iebsa / artab interbedded. Il-parametri tat-tħaffir għandhom jimpjegawPiż baxx fuq bit (wob), Veloċitajiet li jduru għoljin, uRati massimi tal-flussGħal prestazzjoni effettiva tal-bit . Qabel l-iskjerament, il-qiegħ tal-borehole għandu jkun ikklerjat mill-debris metalliku . wara d-dixxendenza inizjali, użaWOB minimuuRPM imnaqqasgħal break-in sakemm jiġi stabbilit il-mudell tat-toqba tal-qiegħ, imbagħad jerġa 'jibda tħaffir normali .Strutturi tal-bit monolitiċiMingħajr ma jiċċaqilqu komponenti, il-bits PDC huma ideali għal veloċità għoljaTurbo-TermingApplikazzjonijiet .