در زمینه های نفت، گاز طبیعی و معدن، راندمان برش یک مته نه تنها به سختی دندانه های آن بستگی دارد، بلکه به طراحی سیستم جت هیدرولیکی آن نیز بستگی دارد. نازل های کاربید تنگستن به عنوان یک لوازم جانبی کلیدی مته، مسئول پاشش گل با فشار بالا برای تمیز کردن کف چاه، خنک کردن مته و حمل تراشه ها هستند. انواع مختلف مته (مانند مته های PDC، مته های سه مخروطی، مته های کششی و غیره) ساختارهای نازل و روش های نصب متفاوتی دارند. این مقاله بر معرفی انواع رایج نازل های کاربید تنگستن در صنایع حفاری و معدن، تجزیه و تحلیل ویژگی های ساختاری و شرایط کاربرد آنها و ارائه پیشنهادات مرجع حرفه ای برای انتخاب و تهیه لوازم جانبی شما متمرکز است.
در حین حفاری، گل (سیال حفاری) اغلب با ذرات جامد با غلظت بالا پر می شود و فشار پاشش بسیار زیاد است. این محیط فرسایش با فشار بالا باعث سایش فیزیکی شدید به دهانه نازل می شود. بنابراین، هسته اصلی انتخاب نازل، بررسی مقاومت آن در برابر فرسایش است:
مته های مختلف دارای محیط های کاری و الزامات هیدرولیکی متفاوتی هستند و انواع نازل های مربوطه نیز متفاوت است. شرح طبقه بندی برای درک آسان مرتب شده است:
| نوع نازل | ویژگی های ساختاری | مزایای اصلی | سناریوهای کاربردی | |
|---|---|---|---|---|
| اکثر مته های PDC (فشرده الماس پلی کریستالی) از نازل های متصل به نخ استفاده می کنند که در هر زمان با توجه به الزامات هیدرولیکی قابل تعویض هستند و انعطاف پذیری بالایی را ارائه می دهند. | نازل های رزوه ای استاندارد | ساختار فشرده با نخ های خارجی یا شیارهای شش ضلعی داخلی | تطبیق پذیری قوی، نصب و حذف آسان | مته های PDC معمولی، حفاری در سازندهای معمولی |
| نازل های توسعه یافته | سر نازل به سمت بیرون امتداد می یابد و نازل را به کف چاه نزدیک تر می کند | در تمیز کردن تراشه ها و کاهش پدیده "گلوله شدن" کارآمدتر است | سازندهای چسبنده مستعد گلوله شدن، حفاری عمیق | |
| نازل های جریان متقاطع/جانبی | زاویه نازل ویژه برای بهینه سازی توزیع میدان جریان | کاهش مناطق مرده سیال در سطح مته و بهبود یکنواختی خنک کننده | مته های PDC با سرعت بالا، حفاری در سازندهای پیچیده |
| نوع نازل | ویژگی های ساختاری | مزایای اصلی | سناریوهای کاربردی | |
|---|---|---|---|---|
| فشار در حین کار مته های سه مخروطی به شدت نوسان دارد که الزامات بالاتری برای آب بندی و تثبیت نازل ها دارد. تمرکز بر مقاومت در برابر لرزش و مقاومت در برابر خستگی است. | نازل های استاندارد | ساختار معمولی، مناسب برای سوراخ های نصب استاندارد مته های سه مخروطی | تطبیق پذیری قوی و هزینه قابل کنترل | حفاری چرخشی معمولی، سازندهای نیمه سخت |
| نازل های شیاردار محافظ/هدایت شده | با محافظ یا شیار هدایت شده در بیرون، دارای عملکردهای پاشش و محافظتی | بدنه مته را از سایش ناشی از بازگشت گل محافظت کنید | سازندهای با محتوای شن و ماسه بالا، حفاری با فشار بالا | |
| نازل های میکرو/مینی | اندازه کوچک، مناسب برای طراحی چند نازل | می تواند به پاشش چند جهته و محدوده تمیز کردن وسیع دست یابد | مته های سه مخروطی کوچک، طرح های ویژه مته چند نازل |
| نوع نازل | ویژگی های ساختاری | مزایای اصلی | سناریوهای کاربردی | |
|---|---|---|---|---|
| این نوع مته بیشتر در سازندهای نسبتاً نرم یا معادن روباز استفاده می شود. طراحی نازل بیشتر بر نصب آسان و مقاومت در برابر سایش اولیه متمرکز است. | نازل های پرس فیت | بدون نخ، ثابت شده توسط تناسب تداخلی یا حلقه نگهدارنده | نصب و حذف سریع، مناسب برای ساختار مته کششی | مته های کششی، حفاری در سازندهای نرم |
| نازل های سوراخ مرکزی | دهانه بزرگ، واقع در مرکز مته | راندمان حذف برش بالا، مسدود شدن آسان نیست | مته های معدنی بزرگ، معادن روباز |
پارامترهای اصلی نازل های مربوط به مته های مختلف در یک جدول مرتب شده اند که می توان مستقیماً در هنگام تهیه به آن مراجعه کرد بدون اینکه یکی یکی بررسی شود:
| نوع مته | اشکال رایج نازل | روش نصب | درجه های مواد رایج | الزامات کلیدی عملکرد |
|---|---|---|---|---|
| مته PDC | رزوه ای استاندارد/توسعه یافته | اتصال رزوه ای (با مهر و موم O-ring) | YG6 / YG8 / YN6 | سختی بالا، دقت نخ دقیق، عملکرد آب بندی خوب |
| مته سه مخروطی | فلنج دار/محافظ دار | رزوه ای یا حلقه نگهدارنده ثابت | YG11 / YG15 | مقاومت در برابر لرزش و ضربه، مقاومت در برابر خستگی، آب بندی قابل اعتماد |
| مته کششی | استوانه ای/ساده | پرس فیت یا قفل مکانیکی | YG11 | مقاومت در برابر سایش اولیه، نصب آسان |
| مته معدنی | آستین با شکل خاص/سوراخ مستقیم | نوع منبت کاری شده | YG13 / YG15 | چقرمگی بسیار بالا، مقاومت در برابر شستشوی ذرات بزرگ |
در بسیاری از موارد، خرابی زودهنگام نازل ها به دلیل کیفیت پایین مواد نیست، بلکه نادیده گرفتن این جزئیات است. سه عامل اصلی تأثیرگذار که از سالها تجربه خلاصه شده اند باید مورد توجه قرار گیرند:
برای جلوگیری از خرید یا نصب نازل های اشتباه، هنگام تهیه یا تعویض نازل ها، حتماً این 4 نکته را تأیید کنید:
اگرچه نازل مته کوچک است، اما یک جزء "گلوگاهی" است که راندمان حفاری و عمر مته را تعیین می کند. انتخاب نوع مناسب بسیار مهم است: برای مته های PDC، نازل های رزوه ای با دقت بالا، برای مته های سه مخروطی، نازل های مقاوم در برابر ضربه و برای مته های معدنی، نازل های با چقرمگی بالا را انتخاب کنید. تطبیق با درجه های کاربید تنگستن مناسب برای محیط گل می تواند به طور موثر دفعات تعویض مته در زیر چاه را کاهش داده و در هزینه ها صرفه جویی کند.
علاوه بر این، بسیاری از تولیدکنندگان اکنون از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) برای بهینه سازی طرح نازل و بهبود راندمان حفاری استفاده می کنند. آیا می خواهید در این زمینه در مورد طرح های بهینه سازی خاص اطلاعات کسب کنید؟
تماس با شخص: Mrs. Lilian
تلفن: +86 159 280 92745
فکس: 86-028-67230808