دریل ها ابزار اصلی حفاری در معادن و زمینه های حفاری نفت و گاز هستند که به طور مستقیم بر بهره وری حفاری، هزینه ها و ایمنی عملیاتی تعیین می شود.شرایط مختلف زمین شناسی (مانند تشکیلات نرم)، سنگ سخت و تشکیلات نفت و گاز تنگ) و اهداف حفاری (مانند استخراج نفت و گاز در اعماقو اکتشافات زمین شناسی) نیازمندی های قابل توجهی برای ساختار متفاوت دارند.، مواد و عملکرد حفاری. در حال حاضر حفاری های اصلی معدن و نفت و گاز در صنعت عمدتا شامل قطعات مخروط رولر، قطعات PDC، قطعات کشیدن، قطعات الماس و غیره است. در میان آنها،حفاری با کاربید ولتفرمن به عنوان ماده اصلی بیش از 90٪ از سناریوهای کاربردی متوسط تا بالا را به دلیل سخت بودن فوق العاده و مقاومت در برابر فرسایش تشکیل می دهداین مقاله از زبان ساده و جداول روشن برای معرفی ویژگی های ساختاری، دامنه کاربرد و مزایای اصلی تمرینات مختلف استفاده می کند.کمک به متخصصان صنعت برای شناسایی سریع سناریوهای مناسب برای تمرینات مختلف و بهبود دقت انتخاب.
1طبقه بندی اصلی: توضیح مفصل در مورد ماینینگ و نفت و گاز
1.1 رولر مخروط بیت
قطعه مخروط رولر رایج ترین نوع حفاری در معدن و زمینه های نفت و گاز است. این نام برای مخروط های چرخشی (معمولاً 3) نصب شده در پایین حفاری است.سطح مخروط ها با دندان های کربید تانگستین کربید سیمان شده است، که سنگ را از طریق چرخاندن مخروط و فشرده سازی خرد می کنند.
| ویژگی های اصلی |
توضیحات خاص |
| طراحی ساختاری |
از مخروط ها، پاها، لوله کش ها، نوزل ها و سایر اجزای آن تشکیل شده است. مخروط ها می توانند 360 درجه چرخش داشته باشند و دندان های کاربید وولفستم در زاویه های خاص قرار دارند. |
| اصل کار |
در طول حفاری، مخروط ها با حفاری چرخش می کنند، و دندان های کاربید وولفستم از طریق فشرده سازی و ضربه سنگ را خرد می کنند. در همان زمان،نوزل های تزریق مایع حفاری برای خنک کردن سطح دندان و شستشو برش. |
| مواد اصلی |
دندان های مخروط: YG8/YG10 کاربید وولفستم کاربید سیمان (سختی HRA≥90) ؛ بدن مخروط: فولاد آلیاژ. |
| سناریوهای کاربرد |
معدن: استخراج معدن های باز، استخراج زغال سنگ زیرزمینی، حفاری سنگ معدنی (مناسب برای تشکیلات نرم تا متوسط سخت مانند گل، سنگ شن و سنگ آهک) ؛
نفت و گاز: حفاری سطحی و لایه متوسط چاه های نفت و گاز (مناسب برای تشکیلات معمولی مانند سنگ گل و سنگ شن و ماسه سخت). |
| مزیت های اصلی |
مقاومت قوی در برابر ضربه، سازگاری با تشکیلات پیچیده، میزان شکست پایین و افزایش عمر با جایگزینی دندان های کاربید ولفستم. |
| محدودیت ها |
بهره وری حفاری پایین در تشکیلات صخره سخت (مانند گرانیت) ؛ لاغرها در هنگام چرخش با سرعت بالا دچار فرسایش می شوند. |
1.2 PDC Bit (Polycrystalline Diamond Compact Bit)
قطعه PDC یک حفاری با کارایی بالا است که به سرعت در 20 سال گذشته محبوب شده است. سطح آن با الماس های پلی کریستال (دندانهای PDC،با کاربید ولفستم به عنوان بستر و الماس به عنوان لایه برش). این یک برگر "نوع برش" بدون قطعات متحرک است.
| ویژگی های اصلی |
توضیحات خاص |
| طراحی ساختاری |
بدن حفاری از فولاد آلیاژ ساخته شده است و سطح کار با چندین دندان PDC (3-20 دندان بسته به مدل) تزئین شده است. نوزل ها برای تزریق مایع حفاری مجهز هستند. |
| اصل کار |
در طول حفاری، دندان های PDC از طریق برش کششی سنگ را خرد می کنند. لایه الماس مسئول برش است و بستر کاربید وولفستم پشتیبانی و استقامت را فراهم می کند. |
| مواد اصلی |
دندانهای PDC: مواد ترکیبی الماس + کاربید وولفستم؛ بدن سوراخ: فولاد آلیاژ؛ نوزل: کاربید وولفستم سیمان شده. |
| سناریوهای کاربرد |
معدنکاری: حفاری گودال های بزرگ معدن، استخراج متان زغال سنگ (مناسب برای تشکیلات متوسط تا سخت مانند سنگ شن و شیل سخت) ؛
نفت و گاز: حفاری با کارایی بالا از گاز شیل و چاه های نفتی فشرده (مناسب برای تشکیلات مداوم بدون سنگ زنی بزرگ). |
| مزیت های اصلی |
بهره وری حفاری 2-5 برابر قطعات مخروط رول است. مواد کامپوزیت کاربید و الماس دارای مقاومت بسیار قوی در لباس و عمر طولانی است. |
| محدودیت ها |
مقاومت ضعیف در برابر ضربه؛ مناسب برای تشکیلات پیچیده با سنگ خرد بزرگ و شکستگی های توسعه یافته نیست و دندان های PDC مستعد پاره شدن هستند. |
1.3 Drag Bit ️ تمرین "اقتصادی" برای تشکیلات نرم
سوراخ کشش ساده ترین نوع حفاری است که عمدتاً برای حفاری سریع در تشکیلات نرم استفاده می شود.
| ویژگی های اصلی |
توضیحات خاص |
| طراحی ساختاری |
متشکل از یک بدنه حفاری، خراش ها و نوزل ها. خراش ها نوارهای طولانی هستند که به طور مساوی در امتداد محور حفاری توزیع شده اند. |
| اصل کار |
در طول حفاری ، کنده ها برای برش سنگ (مانند "خشاب تراش هواپیما") چرخش می کنند و مایع حفاری برش ها را از طریق نوزل ها می ریزد. |
| مواد اصلی |
لبه های برش کنده ها با نوار های کربید تانگستین سیمنت شده است (برای افزایش مقاومت در برابر فرسایش) ؛ بدن حفاری از فولاد کربن یا فولاد آلیاژ ساخته شده است. |
| سناریوهای کاربرد |
معدن: حفاری خاک رس کم عمق و سنگ شن و ماسه (مانند چاه های آب و اکتشاف معادن کوچک)
نفت و گاز: حفاری سطحی حفاری نرم چاه های نفت و گاز (مانند لایه های خاک رس و شن). |
| مزیت های اصلی |
ساختار ساده، هزینه کم، سرعت حفاری سریع و نگهداری مناسب (کارهای کاربید تولفستم را می توان به طور مستقیم جایگزین کرد). |
| محدودیت ها |
فقط برای تشکیلات نرم مناسب است؛ کنده ها در تشکیلات سخت یا تشکیلات سنگ شکن مستعد فرسایش و تغییر شکل هستند. |
1.4 قطعه الماس ️ حفاری "تخصصی" برای تشکیلات سنگ سخت
قطعات الماس به طور خاص برای سنگ سخت و حفاری با دقت بالا طراحی شده اند. آنها به قطعات الماس طبیعی و قطعات الماس مصنوعی تقسیم می شوند.و بستر عمدتا از کاربید ولتفرمن ساخته شده است.
| ویژگی های اصلی |
توضیحات خاص |
| طراحی ساختاری |
زیربنای حفاری یک بدنه سنگ شکن کاربید ولتفرمن است و سطح آن با ذرات الماس طبیعی یا مصنوعی پوشانده شده است. برخی از مدل ها دارای کانال های خنک کننده هستند. |
| اصل کار |
با استفاده از سختی فوق العاده بالای الماس (سختی موهس 10) برای برش و آسیاب سنگ سخت، بستر کاربید ولفستمین اطمینان از قدرت کلی حفاری را فراهم می کند. |
| مواد اصلی |
لایه برش: الماس طبیعی / مصنوعی؛ زیربنای: کاربید وولفستم کاربید سیمان شده؛ قسمت اتصال: فولاد آلیاژ. |
| سناریوهای کاربرد |
معدن: حفاری سنگ های سخت از معادن فلزی (مانند گرانیت و بازالت) ، هسته های اکتشافات زمین شناسی؛
نفت و گاز: حفاری حفاری سخت چاه های بسیار عمیق نفت و گاز (مانند تشکیلات سنگی بلوری). |
| مزیت های اصلی |
بهره وری بسیار بالا از حفاری در سنگ سخت؛ قوی ترین مقاومت به سایش در میان همه حفاری ها؛ دقت حفاری بالا (مناسب برای عملیات هسته). |
| محدودیت ها |
هزینه بالا، مقاومت ضعیف در برابر ضربه؛ برای تشکیلات سنگ شکن یا شکسته مناسب نیست و الماس ها مستعد سقوط هستند. |
1.5 هسته ای ️ "هدف ویژه" برای اکتشافات زمین شناسی
قطعات هسته ای حفاری های تخصصی هستند که برای به دست آوردن نمونه های سنگ زیرزمینی استفاده می شوند. آنها یک کانال هسته ای در ساختار دارند که می تواند نمونه های هسته ای را در هنگام حفاری برای تجزیه و تحلیل زمین شناسی جمع آوری کند.
| ویژگی های اصلی |
توضیحات خاص |
| طراحی ساختاری |
مرکز حفاری یک کانال هسته ای توخالی است و لبه برش حلقه ای است (با کاربید وولفستم یا الماس تزئین شده است). کانال های خنک کننده و حذف تراشه مجهز هستند. |
| اصل کار |
لبه برش حلقه ای دایره بیرونی سنگ را خرد می کند و هسته در کانال حفره ای نگه داشته می شود و با سوراخ بالا می رود. |
| مواد اصلی |
لبه برش: کاربید وولفستم کاربید سیمان یا الماس؛ بدن حفاری: فولاد آلیاژ. |
| سناریوهای کاربرد |
معدن: اکتشافات زمین شناسی، سنگ زنی سنگ های فلزی و سنگ های غیر فلزی.
نفت و گاز: اکتشافات ژئولوژیکی پیش از حفاری و تجزیه و تحلیل مخازن |
| مزیت های اصلی |
می تواند نمونه های هسته را با دقت بدست آورد؛ لبه برش از کاربید ولتفستم ساخته شده است، با مقاومت لباس قوی و یکپارچگی هسته بالا. |
| محدودیت ها |
بهره وری حفاری پایین تر از حفاری های معمولی؛ فقط برای عملیات هسته ای مناسب است، نه برای حفاری معدن در مقیاس بزرگ. |
2ماینینگ در مقابل نفت و گاز: جدول مقایسه تفاوت های انتخاب
| ابعاد مقایسه |
نکات کلیدی برای انتخاب حفاری معدن |
نکات کلیدی برای انتخاب حفاری نفت و گاز |
| ویژگی های شکل گیری |
عمدتا شکسته و تشکیلات سنگ شکن؛ الزامات بالا برای مقاومت در برابر ضربه حفاری. |
بیشتر تشکیلات پیوسته؛ الزامات بالا برای مقاومت در اثر لباس و بهره وری حفاری. |
| الزامات اساسی |
سازگاری با زمین شناسی پیچیده، نرخ شکست پایین، هزینه نگهداری پایین (دندان های کاربید تولفستم در برخی سناریوها می توانند در محل تعویض شوند). |
حفاری با کارایی بالا، عمر طولانی (کاهش فرکانس ضربه زدن) ، سازگاری با شرایط حفاری با فشار بالا. |
| انواع اصلی |
قطعات مخروط رولر (60 درصد سهم بازار) ، قطعات PDC (30 درصد سهم بازار) ، قطعات هسته ای (برای اکتشاف). |
قطعات PDC (۷۰ درصد سهم بازار) ، قطعات کانوس رولر (۲۵ درصد سهم بازار) ، قطعات الماس (برای چاه های فوق عمیق). |
| الزامات مادی |
تمرکز بر روی سختی مواد کاربید ولفستم (مقاومت به ضربه) ، مانند YG15 (محتوای کوبالت بالا، سختی قوی). |
تمرکز بر روی مواد کامپوزیت ولتفستم + الماس (مقاومت به لباس + کارایی بالا) ، مانند دندان های PDC و لایه های برش الماس. |
| مشخصات معمول |
قطر کوچک تا متوسط (6-171⁄2 اینچ) ، مناسب برای تجهیزات حفاری معدن است. |
قطر متوسط تا بزرگ (81⁄2-20 اینچ) ، مناسب برای حفاری نفت و گاز است. |
3راهنمای انتخاب سریع: 3 مرحله برای انتخاب حفاری مناسب
-
سختی شکل گیری را بررسی کنید:
- تشکیلات نرم (گلی، سنگ شن) → قطعات کشش (اقتصادی) یا قطعات مخروط رول (ثابت)
- تشکیلات متوسط سخت (شاخ سنگ، سنگ آهک) → قطعات مخروط رول (همه کاره) یا قطعات PDC (کارآمد)
- تشکیلات سنگ سخت (گرانیت، بازالت) → بیت الماس (تخصص یافته) یا بیت PDC (مناسب برای تشکیلات سخت مداوم)
-
هدف حفاری را روشن کنید:
- معدن سازی در مقیاس بزرگ (نقش معدنی، تولید نفت و گاز) → قطعات مخروط رول (ثابت) یا قطعات PDC (کارآمد بالا)
- هسته های اکتشافات زمین شناسی → بیت های هسته ای (هدف ویژه)
- حفاری فوق العاده عمیق و با دقت بالا → قطعات الماس یا قطعات PDC پیشرفته.
-
هزینه استفاده را در نظر بگیرید:
- بودجه محدود، شرایط کار پیچیده → قطعات مخروط رولر (هزینه نگهداری پایین، دندان های کاربید ولتفرمن قابل تعویض)
- تلاش برای بهره وری، عملیات طولانی مدت → بیت های PDC (زندگی طولانی، هزینه جامع پایین)
- عملیات تخصصی سنگ سخت → قطعات الماس ( گران قیمت اما غیر قابل جایگزینی).
4نتیجه گیری: هیچ تمرین "بهترین" وجود ندارد، فقط بهترین انتخاب
هسته انتخاب حفاری معدن و نفت و گاز تعادل "خصوصیات تشکیل + نیازهای حفاری + بودجه هزینه" است: قطعات مخروط رول "انتخاب پایدار" برای تشکیلات پیچیده هستند،بیت های PDC "نیرو اصلی" برای عملیات با کارایی بالا هستند، قطعات الماس "انتخابی تخصصی" برای تشکیلات سنگ سخت هستند و قطعات کشش "انتخابی اقتصادی" برای تشکیلات نرم هستند.مواد کاربید ولتفرمن هسته ای برای بهبود مقاومت در برابر لباس و عمر خدمت استبه عنوان یک متخصص صنعت کاربید ولتفستم،توصیه می شود که در هنگام توصیه به حفاری ها بر روی درجه مواد کاربید ولتفرمن از اجزای برش (مانند محتوای کوبالت و اندازه دانه) تمرکز کنید.، و با دقت آنها را با گزارش تشکیل مشتری و نیازهای عملیاتی مطابقت دهد.
اگر شما نیاز به توصیه مدل های حفاری و پیکربندی مواد کاربید وولفستم برای سناریوهای خاص (مانند حفاری سنگ سخت در یک معدن یا حفاری گاز شیل در یک میدان نفت و گاز) دارید،لطفا با ما تماس بگیرید برای راه حل های سفارشی برای کمک به بهبود بهره وری حفاری و کاهش هزینه های عملیاتی و نگهداری.
پیام شما باید بین 20 تا 3000 کاراکتر باشد!
Persian
