اخبار شرکت اندازه‌های رایج نازل برای مته‌های PDC و مراجع کاربردی

مته‌های الماس پلی‌کریستال (PDC) ابزارهای حفاری با راندمان بالا هستند که به طور گسترده در حفاری نفت و گاز، معدن‌کاری، اکتشافات زمین‌شناسی و سایر زمینه‌ها استفاده می‌شوند. نازل به عنوان یک جزء عملکردی کلیدی، نقش‌های اصلی مانند تزریق سیال حفاری، خنک‌سازی برش‌دهنده‌های PDC، شستشوی خرده‌ها و کمک به شکستن سنگ را بر عهده دارد. منطقی بودن اندازه نازل (عمدتاً قطر داخلی، قطر خارجی و مشخصات اتصال) مستقیماً راندمان حفاری را تعیین می‌کند: اندازه خیلی کوچک منجر به جریان ناکافی سیال حفاری می‌شود و باعث گرم شدن بیش از حد و سایش برش‌دهنده‌ها و همچنین تجمع و چسبیدن خرده‌ها می‌شود. اندازه خیلی بزرگ منجر به افت فشار می‌شود و نیروی ضربه شکستن سنگ را تضعیف می‌کند. این مقاله با استفاده از زبان ساده و جداول واضح، مشخصات اندازه نازل رایج، معیارهای انتخاب و سناریوهای کاربردی معمولی برای مته‌های PDC را مرتب می‌کند و به متخصصان صنعت کمک می‌کند تا به سرعت مدل‌های مته را با اندازه‌های نازل مطابقت دهند و پایداری و اقتصاد عملیات حفاری را بهبود بخشند.

قبل از بررسی اندازه‌ها، بیایید به طور خلاصه ارزش اصلی نازل‌ها را مرتب کنیم تا بفهمیم «چرا انتخاب اندازه را نمی‌توان نادیده گرفت»:

1. خنک‌سازی دقیق: برش‌دهنده‌های PDC از الماس ساخته شده‌اند که سختی بسیار بالایی دارد اما مقاومت حرارتی محدودی دارد (دمای عملیاتی طولانی‌مدت باید زیر 700 درجه سانتی‌گراد کنترل شود). سیال حفاری با فشار بالا به طور دقیق از طریق نازل‌ها به سطح برش‌دهنده تزریق می‌شود تا به سرعت گرمای اصطکاکی را دفع کند و از جدا شدن لایه الماس جلوگیری کند؛
2. حذف کارآمد خرده‌ها: جت تشکیل شده توسط سیال حفاری با سرعت بالا، خرده‌ها را در کف چاه به موقع به زمین می‌شوید و از تجمع خرده‌ها روی سطح کار مته جلوگیری می‌کند و از حوادث خرد شدن و چسبیدن مکرر جلوگیری می‌کند؛
3. کمک به شکستن سنگ: نازل‌هایی با زوایای و اندازه‌های خاص می‌توانند جت‌های پرفشار ایجاد کنند تا سنگ‌ها را از قبل حکاکی و خرد کنند، مقاومت برش‌دهنده‌های PDC را کاهش دهند و سرعت حفاری را بهبود بخشند.

ماده اصلی نازل‌های مته PDCکاربید تنگستن سیمانی(برخی از محصولات رده بالا از کاربید تنگستن تقویت‌شده با الماس استفاده می‌کنند) است که دارای سختی فوق‌العاده بالا (HRA≥90)، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر فشار است. این ماده می‌تواند در برابر فرسایش سیال حفاری با فشار بالا (20-60 مگاپاسکال) مقاومت کند و 8 تا 12 برابر بیشتر از نازل‌های فلزی معمولی عمر مفید دارد و با نیازهای حفاری با راندمان بالای مته‌های PDC سازگار است.

علامت‌گذاری اندازه نازل برای مته‌های PDC بر اساس «قطر داخلی (امپریال/متریک) + روش اتصال» است. قطر خارجی و طول باید با سوراخ‌های نصب نازل مته مطابقت داشته باشد (مطابق با استانداردهای API یا مشخصات سفارشی سازنده). در زیر رایج‌ترین مشخصات اندازه در صنعت آورده شده است که نیازهای انطباق مته‌های PDC اصلی 6 تا 17.5 اینچی را پوشش می‌دهد:

1. منطق علامت‌گذاری اندازه: صنعت واحدهای امپریالیستی (اینچ) را در اولویت قرار می‌دهد تا با استانداردهای عمومی بین‌المللی برای مته‌های PDC (به عنوان مثال، API 7-1) همسو شود. واحدهای متریک برای مرجع تبدیل هستند و استفاده در مناطق غیر واحد امپریالیستی را تسهیل می‌کنند؛
2. روش اتصال: اتصالات رزوه ای (سری NC) بیش از 95٪ را تشکیل می‌دهند که NC50 به عنوان مشخصات اصلی است و با اکثر مته‌های PDC متوسط ​​و بزرگ سازگار است. اتصالات فلنج فقط برای نازل‌های با قطر فوق‌العاده بزرگ یا شرایط کاری با فشار بالا استفاده می‌شوند تا از محکم بودن اتصال اطمینان حاصل شود؛
3. اندازه‌های غیر استاندارد: برای سناریوهای خاص مانند مته‌های PDC معدن‌کاری با قطر کوچک و حفاری با کنترل فشار دقیق، نازل‌های غیر استاندارد با قطرهای داخلی 5-7 میلی‌متر (متناظر با 4/32 اینچ - 9/32 اینچ) را می‌توان سفارشی کرد تا نیازهای شخصی را برآورده کند.

انتخاب اندازه‌های نازل مته PDC نیازی به محاسبات پیچیده ندارد. برای مطابقت سریع تقاضا، روی 3 نکته زیر تمرکز کنید:

اندازه نازل با قطر مته رابطه مستقیمی دارد: هرچه قطر مته بزرگتر باشد، ناحیه پوشش و جریان سیال حفاری مورد نیاز بیشتر است و قطر داخلی نازل مربوطه بزرگتر است. به عنوان مثال: یک مته PDC 9.125 اینچی (250.8 میلی‌متر) معمولاً با یک نازل با قطر داخلی 11/32 اینچ - 13/32 اینچ جفت می‌شود. استفاده از نازل کوچک 9/32 اینچی منجر به پوشش ناکافی سیال حفاری از تمام خرده‌ها می‌شود که منجر به گرم شدن بیش از حد موضعی و سایش می‌شود.

• سازندهای نرم (به عنوان مثال، خاک رس، ماسه‌سنگ سست): سنگ به راحتی شکسته می‌شود و به حذف خرده‌های زیاد نیاز دارد. می‌توان یک نازل کمی بزرگتر (به عنوان مثال، 13/32 اینچ به جای 11/32 اینچ) را انتخاب کرد تا از تجمع خرده‌ها جلوگیری شود؛
• سازندهای سخت (به عنوان مثال، گرانیت، ماسه‌سنگ کوارتز): به جت‌های پرفشار برای کمک به شکستن سنگ نیاز است. باید یک نازل با اندازه متوسط ​​(به عنوان مثال، 11/32 اینچ - 13/32 اینچ) انتخاب شود تا افت فشار کاهش یابد و نیروی ضربه جت به حداکثر برسد؛
• سازندهای پیچیده (به عنوان مثال، سازندهای حاوی شن، شیل): تعادلی بین خنک‌سازی، حذف خرده‌ها و شکستن سنگ مورد نیاز است. توصیه می‌شود یک اندازه متوسط ​​تا بزرگ 13/32 اینچ - 15/32 اینچ را برای متعادل کردن نیازهای مختلف انتخاب کنید.

اندازه نازل باید با نرخ جریان و فشار نامی پمپ حفاری مطابقت داشته باشد:

• نرخ جریان پمپ حفاری زیاد (≥25 لیتر بر ثانیه): یک نازل با اندازه بزرگ (به عنوان مثال، 15/32 اینچ - 17/32 اینچ) را انتخاب کنید تا از فشار بیش از حد سیستم به دلیل محدودیت جریان جلوگیری شود؛
• فشار پمپ حفاری بالا (≥45 مگاپاسکال): یک نازل با اندازه متوسط ​​(به عنوان مثال، 13/32 اینچ - 15/32 اینچ) را انتخاب کنید تا از نیروی ضربه جت اطمینان حاصل شود و راندمان شکستن سنگ بهبود یابد؛
• فرمول تجربه صنعت: قطر داخلی نازل (اینچ) ≈ قطر مته (اینچ) * 0.04-0.07 (به عنوان مثال، مته 12.25 اینچی * 0.05 ≈ نازل 13/32 اینچی).

1. ثبات اندازه: چندین نازل (معمولاً 3-5) روی یک مته PDC باید از یک اندازه باشند تا از جریان ناهموار که منجر به نیروی نامتعادل روی خرده‌ها و سایش مته می‌شود، جلوگیری شود؛
2. انطباق مواد: نازل‌های کاربید تنگستن سیمانی را در اولویت قرار دهید، به خصوص در سازندهای سخت یا حفاری با فشار بالا، تا از تعویض مکرر ناشی از سایش سریع نازل‌های فلزی معمولی جلوگیری شود؛
3. بازرسی نصب: قبل از نصب، زباله‌ها را از قطر داخلی نازل پاک کنید، محکم بودن رزوه/فلنج‌ها را بررسی کنید و پس از نصب، فشار سیال حفاری را آزمایش کنید (نوسان ≤5 مگاپاسکال طبیعی است)؛
4. تعویض منظم: هنگامی که قطر داخلی نازل بیش از 10٪ از اندازه اصلی خود فرسوده می‌شود (به عنوان مثال، یک نازل 13/32 اینچی با قطر داخلی فرسوده ≥11 میلی‌متر)، یا ترک/حفره‌های فرسایشی ظاهر می‌شود، آن را به موقع تعویض کنید تا از تأثیر بر راندمان حفاری جلوگیری شود.

انتخاب اندازه‌های نازل مته PDC نیازی به دانش حرفه‌ای پیچیده ندارد. هسته این است که «قطر مته + ویژگی‌های سازند + پارامترهای سیال حفاری» را مطابقت دهید: اندازه‌های بزرگ را برای سازندهای نرم و مته‌های بزرگ، اندازه‌های متوسط ​​را برای سازندهای سخت و فشار بالا و اندازه‌های کوچک را برای لایه‌های کم عمق و مته‌های کوچک انتخاب کنید. جدول اندازه رایج که در این مقاله جمع‌آوری شده است، می‌تواند مستقیماً به عنوان یک مرجع سریع برای خرید و تعویض نازل‌ها استفاده شود و بیش از 90٪ از سناریوهای کاربردی اصلی را پوشش می‌دهد.

به عنوان یک متخصص صنعت کاربید تنگستن، ما می‌توانیم نازل‌های مته PDC با مشخصات کامل (از 9/32 اینچ تا 19/32 اینچ و سفارشی‌سازی غیر استاندارد) را ارائه دهیم که از کاربید تنگستن YG8/YG10 رده بالا ساخته شده‌اند تا از مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر فشار فوق‌العاده بالا اطمینان حاصل شود. اگر نیاز به توصیه اندازه‌های دقیق بر اساس مدل‌های خاص مته PDC، سازندهای حفاری یا پارامترهای تجهیزات دارید، لطفاً برای راه‌حل‌های سفارشی با ما تماس بگیرید تا به بهبود راندمان حفاری و کاهش هزینه‌های عملیات و نگهداری کمک کنید.