اخبار شرکت سایش مکرر مته‌های کاربید سیمانی؟ ممکن است مشکل از تناسب نازل و محفظه باشد!

در معدن‌کاری، حفاری نفت و گاز و سایر حوزه‌ها، نرخ سایش مته‌های کاربید سیمانی مستقیماً بر راندمان عملیاتی و هزینه‌ها تأثیر می‌گذارد. هنگام مواجهه با سایش مکرر مته، بسیاری از متخصصان ابتدا آن را به انتخاب نامناسب مواد یا سازندهای بیش از حد سخت نسبت می‌دهند، اما از یک عامل کلیدی که به راحتی نادیده گرفته می‌شود غافل می‌شوند: دقت تناسب بین نازل و محفظه. نازل‌ها مسئول تزریق سیال حفاری برای خنک کردن مته و شستشوی براده‌ها هستند، در حالی که محفظه‌ها نقش هدایت و محافظت از مته را ایفا می‌کنند. وضعیت تناسب این دو (مانند تطابق اندازه، عرض شکاف و هم‌محوری) مستقیماً بر جهت جریان سیال حفاری، توزیع فشار و اثر تخلیه براده‌ها تأثیر می‌گذارد و در نتیجه سایش مته را تشدید می‌کند. این مقاله با استفاده از زبان ساده و جداول واضح، تجلی‌های خاص تناسب نامناسب نازل-محفظه، تأثیر آن بر مته‌ها و همچنین پارامترهای تناسب صحیح و روش‌های عیب‌یابی را تشریح می‌کند و به متخصصان صنعت کمک می‌کند تا به سرعت مشکلات را شناسایی کرده و سایش غیرضروری مته را کاهش دهند.

1. ابتدا، درک کنید: چرا تناسب نازل-محفظه بر سایش مته تأثیر می‌گذارد؟

مقاومت به سایش مته‌های کاربید سیمانی عمدتاً به سختی مواد کاربید تنگستن (HRA≥90) بستگی دارد. با این حال، در حین حفاری، اگر سیال حفاری نتواند مته را به طور موثر خنک کند یا براده‌ها را به موقع تخلیه کند، حتی مته‌های کاربید تنگستن با کیفیت بالا نیز به سرعت فرسوده می‌شوند. وضعیت تناسب نازل‌ها و محفظه‌ها عامل اصلی تعیین‌کننده اثربخشی سیال حفاری است:

1. عملکرد هدایت سیال حفاری: محفظه‌ها می‌توانند جهت جریان سیال حفاری تزریق شده توسط نازل‌ها را محدود کنند و اطمینان حاصل کنند که به طور دقیق دندانه‌های برش مته را پوشش می‌دهد. تناسب نامناسب باعث می‌شود سیال حفاری از ناحیه هدف منحرف شود و منجر به گرم شدن موضعی و سایش دندانه‌های برش شود؛
2. راندمان تخلیه براده‌ها: سیال حفاری با فشار بالا که توسط نازل‌ها تزریق می‌شود، باید براده‌ها را از طریق شکاف بین نازل و محفظه خارج کند. شکاف‌های تناسب غیرمنطقی باعث تجمع براده‌ها می‌شود که مکرراً سطح مته را ساییده و سایش دندانه‌های برش کاربید تنگستن را تسریع می‌کند؛
3. کنترل افت فشار: دقت تناسب نازل‌ها و محفظه‌ها بر فشار سیال حفاری تأثیر می‌گذارد—فشار بیش از حد بالا بر بدنه مته تأثیر می‌گذارد، در حالی که فشار بیش از حد پایین نمی‌تواند براده‌ها را به طور موثر شستشو دهد. هر دو به طور غیرمستقیم سایش را تشدید می‌کنند.

به عبارت ساده، تناسب بین نازل و محفظه مانند «یک لوله آب و یک سر آبپاش» است: جریان آب (سیال حفاری) که توسط سر آبپاش (نازل) پاشیده می‌شود، باید توسط لوله آب (محفظه) هدایت شود تا دقیقاً روی هدف عمل کند. تناسب نامناسب منجر به پراکندگی جریان آب و فشار ناکافی می‌شود و در نتیجه اثر مورد نظر را ایجاد نمی‌کند.

2. 3 مورد رایج از تناسب نامناسب و تجلی‌های سایش

تناسب نامناسب نازل-محفظه عمدتاً در سه جنبه منعکس می‌شود: «عدم تطابق اندازه»، «شکاف غیرعادی» و «انحراف نصب». هر مورد دارای تجلی‌های واضح و تأثیراتی بر مته است:

یادداشت‌های تکمیلی:

• چرخه سایش معمولی مته‌های کاربید سیمانی: بسته به سختی سازند، معمولاً 50-200 ساعت است. تناسب نامناسب ممکن است چرخه سایش را به 10-30 ساعت کاهش دهد، یا حتی منجر به «از کار افتادن پس از یک عملیات» شود؛
• نقطه گیج‌کننده: سایش ناشی از سازندهای بیش از حد سخت معمولاً کند شدن یکنواخت دندانه‌های برش است، در حالی که سایش ناشی از تناسب نامناسب بیشتر «سایش موضعی»، «تراشه‌برداری» یا «سایش غیرطبیعی سریع» است که می‌توان آن را به سرعت با شکل سایش تشخیص داد.

3. مرجع برای پارامترهای تناسب صحیح (کاربرد مستقیم)

انواع مختلف مته‌های کاربید سیمانی (مخروطی غلتکی، PDC، الماس) و سناریوهای کاربردی، الزامات کمی متفاوتی برای پارامترهای تناسب نازل-محفظه دارند. در زیر استانداردهای مرجع کلی صنعت که شرایط کاری اصلی را پوشش می‌دهد، آمده است:

اصول تناسب هسته:

1. قطر داخلی محفظه باید 0.5-2.0 میلی‌متر بزرگتر از قطر بیرونی نازل باشد تا از گردش سیال حفاری اطمینان حاصل شود و از تزریق پراکنده ناشی از شکاف‌های بیش از حد بزرگ جلوگیری شود؛
2. در حین نصب، اطمینان حاصل کنید که انحراف خطوط مرکزی نازل و محفظه ≤0.5 میلی‌متر باشد، که می‌توان آن را با یک لبه مستقیم یا ابزار موقعیت‌یابی ساده کالیبره کرد؛
3. نازل‌های متعدد یک ابزار حفاری (به عنوان مثال، مته‌های مخروطی غلتکی معمولاً دارای 3-6 نازل هستند) باید اندازه‌های ثابتی را حفظ کنند تا از سایش موضعی ناشی از جریان ناهموار جلوگیری شود.

4. عیب‌یابی 3 مرحله‌ای و راه‌حل برای مشکلات تناسب برای کاهش سایش مته

اگر سایش غیرعادی مته‌های کاربید سیمانی مشاهده شد، می‌توان مراحل زیر را برای عیب‌یابی مشکلات تناسب نازل-محفظه و حل سریع خطرات پنهان انجام داد:

مرحله 1: تطابق اندازه را بررسی کنید

• قطر بیرونی نازل و قطر داخلی محفظه را با کولیس اندازه‌گیری کنید و با جدول مرجع بالا مقایسه کنید تا تأیید شود که آیا قطر داخلی محفظه در محدوده توصیه شده است یا خیر؛
• اگر قطر بیرونی نازل خیلی بزرگ است: نازل را با مشخصات مربوطه جایگزین کنید (نازل‌های کاربید تنگستن را برای مقاومت در برابر سایش بهتر در اولویت قرار دهید)؛
• اگر قطر بیرونی نازل خیلی کوچک است: محفظه را با قطر داخلی کوچکتر جایگزین کنید، یا یک بوش آداپتیو را در خارج از نازل نصب کنید (اطمینان حاصل کنید که بوش بر جریان سیال حفاری تأثیر نمی‌گذارد).

مرحله 2: شکاف تناسب را تنظیم کنید

• شکاف بیش از حد بزرگ (>2.0 میلی‌متر): یک نازل با قطر بیرونی کمی بزرگتر انتخاب کنید، یا از یک نازل با عملکرد موقعیت‌یابی (با ساختار جبران شکاف داخلی) استفاده کنید؛
• شکاف بیش از حد کوچک (<0.5 میلی‌متر): کمی دیواره داخلی محفظه را آسیاب کنید (توجه داشته باشید که دیواره داخلی را صاف نگه دارید)، یا نازل را با قطر بیرونی کمی کوچکتر جایگزین کنید تا اطمینان حاصل شود که شکاف در محدوده معقولی قرار دارد.

مرحله 3: هم‌محوری نصب را کالیبره کنید

• در حین نصب، نازل را در محفظه وارد کنید، یک لبه مستقیم را به سطوح انتهایی محفظه و نازل بچسبانید و مشاهده کنید که آیا شکافی وجود دارد یا خیر (شکاف ≤0.3 میلی‌متر واجد شرایط است)؛
• اگر انحرافی وجود دارد: زاویه نصب نازل را تنظیم کنید، یا صندلی نصب را با دقت موقعیت‌یابی بالاتر جایگزین کنید (به عنوان مثال، یک صندلی نازل با شیار گیره) تا اطمینان حاصل شود که خطوط مرکزی این دو تراز هستند؛
• بازرسی منظم: حفاری را هر 50 ساعت متوقف کنید تا وضعیت تناسب نازل‌ها و محفظه‌ها را بررسی کنید و به موقع براده‌ها یا ناخالصی‌های جمع شده روی دیواره داخلی را تمیز کنید.

5. سوء تفاهم‌های رایج: این اقدامات سایش ناشی از تناسب نامناسب را تشدید می‌کند

1. فقط مته‌ها را جایگزین کنید بدون اینکه تناسب را بررسی کنید: مکرراً مته‌های کاربید سیمانی با کیفیت بالا را جایگزین کنید اما مشکلات تناسب نازل-محفظه را نادیده بگیرید، که منجر به سایش سریع مته‌های جدید و افزایش هزینه‌ها می‌شود؛
2. به طور تصادفی قطر داخلی محفظه را بزرگ کنید: با این باور که «هر چه شکاف بزرگتر باشد، تخلیه براده‌ها بهتر است»، کورکورانه قطر داخلی محفظه را بزرگ می‌کند و باعث تزریق پراکنده سیال حفاری و کاهش اثرات خنک‌کننده و شکستن سنگ می‌شود؛
3. نازل‌هایی با مشخصات مختلف را مخلوط کنید: مخلوط کردن نازل‌هایی با قطرهای بیرونی مختلف در یک ابزار حفاری منجر به جریان ناهموار، نیروی نامتعادل مته و تشدید سایش موضعی می‌شود؛
4. نادیده گرفتن سایش محفظه: عدم جایگزینی به موقع محفظه‌ها با دیواره‌های داخلی ناهموار به دلیل سایش منجر به انحراف نصب نازل می‌شود و محفظه فرسوده بدنه مته را خراش می‌دهد.

نتیجه‌گیری: دقت تناسب کلید «طول عمر» مته‌های کاربید سیمانی است

سایش مکرر مته‌های کاربید سیمانی همیشه به دلیل مشکلات مواد یا سازند نیست—دقت تناسب بین نازل‌ها و محفظه‌ها نیز نقش تعیین‌کننده‌ای دارد. تطابق اندازه منطقی، شکاف‌های تناسب مناسب و هم‌محوری نصب دقیق می‌تواند سیال حفاری را قادر سازد تا به طور کامل عملکردهای خنک‌کننده و تخلیه براده‌ها را اعمال کند و عمر مفید مته‌ها را به طور قابل توجهی افزایش دهد. به عنوان یک متخصص صنعت کاربید تنگستن، توصیه می‌شود در حالی که بر انتخاب مواد مته تمرکز می‌کنید، به پارامترهای تناسب نازل-محفظه توجه کنید. بر اساس استانداردهای مرجع در این مقاله انتخاب و نصب کنید تا به طور موثر نرخ سایش و هزینه‌های عملیاتی را کاهش دهید.

اگر با شرایط کاری خاص (به عنوان مثال، حفاری فوق‌العاده عمیق، سازندهای پیچیده) یا مشکلات تناسبی مواجه شدید که با روش‌های معمولی قابل حل نیستند، لطفاً با ما تماس بگیرید تا راه‌حل‌های سفارشی دریافت کنید—ما می‌توانیم نازل‌های کاربید تنگستن را که با مته‌های مختلف و طرح‌های تناسب محفظه سازگار هستند، ارائه دهیم و به بهبود راندمان عملیاتی و کاهش هزینه‌های عملیات و نگهداری کمک کنیم.