Belangrike Ondergatgereedskap: 'n Omvattende Gids tot die Klassifikasie en Toepassing van Rolkeëlboorpunte en Diamantboorpunte

01 Rolkeëlboorpunte: Veelsydige gereedskap vir aanpassing by formasies

Sedert hul ontstaan ​​in 1909 het rolkeëlboorpunte die mees gebruikte boortipe in roterende boorwerk geword. Hul unieke multikeëlstrukturele ontwerp stel hulle in staat om aan te pas by verskeie formasietoestande, van sag tot uiters hard.

Strukturele Samestelling en Kerntegnologieë

'n Rolkeëlboorpunt bestaan ​​uit vyf kernkomponente:

• Bootliggaam: Drie keëlpote aanmekaargesweis, met verbindingsdrade aan die boonste gedeelte.
• Rolkeëls: Koniese metaalliggame met gefreesde tande of insettande op die oppervlak.
• Laerstelsel: Bestaande uit vier stelle laers: groot, medium, klein en stuklaers.
• Spuitstukke: Gewoonlik 3-4 in getal, met 'n deursnee van 7-14 mm.
• Olieberging- en verseëlingstelsel: Rubber- of metaalseëlringe gekombineer met drukkompensasietoestelle.

Onder hierdie verteenwoordig laerverseëlingstegnologie 'n belangrike tegnologiese deurbraak vir rolkeëlboorpunte. Moderne boorpunte gebruik 'n oliebergingsdrukkompensasiestelsel, wat 'n dinamiese balans handhaaf tussen die oliedruk in die laerholte en die boorvloeistofkolomdruk in die boorgat deur komponente soos drukoordraggate, drukkompensasiediafragma's en oliekoppies.

Klassifikasiestelsel en IADC-kodering

Die Internasionale Vereniging van Boorkontrakteurs (IADC) het 'n wêreldwyd verenigde klassifikasiestandaard vir rolkeëlboorpunte ontwikkel, met behulp van 'n driesyfer-kodestelsel:

Eerste Syfer: Tandtipe en toepaslike formasie

1: Gefreesde tande, sagte formasies

2: Gefreesde tande, medium tot medium-harde formasies

3: Gefreesde tande, harde en skuurvormige formasies

5: Insettande, sagte tot medium formasies

6: Insteektande, medium-harde formasies

7: Insettande, harde en skuurformasies

8: Insettande, uiters harde en hoogs skuurende formasies

Tweede Syfer: Onderverdeling van formasiehardheid (Graad 1-4; hoër getalle dui harder formasies aan)

Derde Syfer: Bitstrukturele eienskappe

4: Verseëlde rollagers

6: Verseëlde glylagers

7: Verseëlde glylagers + invoegmeterbeskerming

8: Afbuigende boorpunte vir rigtingboorwerk

Vereenvoudigde IADC-klassifikasiestelsel vir rolkeëlboute

Rotsbrekende Meganisme en Bewegingskenmerke

Tydens werking vertoon 'n rolkeëlboorpunt drie tipes saamgestelde beweging:

• Omwenteling: Die keëls draai kloksgewys saam met die hele boorpunt.
• Rotasie: Die tande roteer antikloksgewys om die keëlas.
• Gly: Insluitend radiale en tangensiale gly.

Hierdie saamgestelde beweging bereik 'n dubbele rotsbrekende effek:

1.Impak-vergruisingseffek: Afwisselende kontak van enkel- en dubbeltande met die onderste gat genereer longitudinale vibrasie, wat impakbelastings skep.

2.Glyskuif-effek: Rotsskuiwing word bereik deur die ontwerp van oorhang-, dubbelkeël- en verplaasde strukture.

Seleksiestrategie en Formasie-ooreenstemming 

Basiese beginsels vir die seleksie van rolkeëlboorpunte gebaseer op rotseienskappe:

• Sagte Formasies: Kies boorpunte met verstelling-, oorhang- en dubbelkeëlstrukture, toegerus met lang, wye en yl gefreesde of insetseltande.
• Medium-harde formasies: Verminder die waardes van verstelling, oorhang en dubbelkeël; gebruik kort, smal en digte tande.
• Harde en skuurvormige formasies: Gebruik enkelkeëlrollers sonder oorhang of verstelling, toegerus met baltande of koniese baltande.
• Formasies wat geneig is tot defleksie: Kies korttandboorpunte sonder of met 'n klein verstelling, en sonder maattande.
• Ingebedde sagte en harde formasies: Kies boortipes gebaseer op die harder rots, en pas parameters dinamies aan tydens boorwerk.

Reaksie op Spesiale Werksomstandighede

• Klein Boorgate (<177 mm): Gebruik enkelrol-keëlboorpunte, wat groter keëls, tande en laers het vir hoër sterkte.
• Rigtingboorwerk: Kies spesiale afbuigboorpunte met die derde syfer van die IADC-kode as 8. 

02 Diamantboorpunte: Kragtige gereedskap vir harde formasies 

As die hardste materiaal in die natuur, het diamant 'n Mohs-hardheid van Graad 10, 'n druksterkte van tot 8800 MPa, en 'n slytasieweerstand 9000 keer dié van staal. Deur hierdie eienskap te benut, het diamantboorpunte die uiteindelike gereedskap geword om harde formasies aan te pak.

Klassifikasiestelsel en Tegnologiese Evolusie

Moderne diamantpunte word hoofsaaklik in drie tipes verdeel:

1.Oppervlak-Gesette Diamantpunte

• Diamantdeeltjies word op die matriksoppervlak blootgestel.
• Geskik vir medium-harde tot harde formasies.
• Klassifikasie van diamantdeeltjiegrootte:
• Sagte formasies: 2 korrels per karaat (gpc) (deeltjiegrootte ongeveer 4 mm)
• Medium-harde formasies: 3-4 gpc (deeltjiegrootte ongeveer 3.6 mm)
• Harde formasies: 10-15 gpc (deeltjiegrootte ongeveer 2.0 mm)

2.Geïmpregneerde diamantpunte

• Diamante word binne die matriks geïmpregneer (60-400 gpc).
• Geskik vir harde en skuurformasies (bv. vuursteen, silikahoudende dolomiet).
• Diamant selfslyp word bereik deur matriksslytasie.

3.PDC-boorpunte (polikristallyne diamant kompakte boorpunte)

• Eerste bekendgestel deur General Electric (GE) van die Verenigde State in 1973.
• Kompakte struktuur: Diamantlaag + gesementeerde karbiedsubstraat.
• Geskik vir sagte tot medium-harde homogene formasies.

Strukturele Ontwerp en Kernparameters

Diamantpunte het 'n integrale ontwerp sonder bewegende dele, hoofsaaklik insluitend:

• Staalliggaam: Gemaak van medium koolstofstaal, met verbindingsdrade aan die boonste gedeelte.
• Matriks: Wolframkarbiedpoeier + kopergebaseerde bindmetaal, met 'n hardheidsgraad van HRC 30-45.
• Sny-elemente: Natuurlike/sintetiese diamante of PDC-kompakte.
• Hidrouliese Struktuur: Waterlope en vloeikanale (radiaal, spiraalvormig, ens.).

Sleutelontwerpparameters

• Diamantkonsentrasie: Aangepas gebaseer op die formasie se skuurvermoë; hoër konsentrasie vir meer skuurende formasies.
• Uitsteekhoogte:
• Sagte formasies: 1/3 van die deeltjiegrootte
• Harde formasies: 1/6-1/10 van die deeltjiegrootte
• Lipvorm:
• Platbodem: Vir homogene formasies
• Geboë: Vir harde formasies
• Getande: Vir skuurformasies

Rotsbrekende Meganisme en Formasierespons

Die rotsbreekmetode van diamantboorpunte wissel met die formasie-eienskappe:

Plastiese formasies (bv. moddersteen, gips): Soortgelyk aan 'n "ploeg"-proses; diamante dring die formasie binne om plastiese vloei van rots te veroorsaak.

Brosformasies (bv. kwartsandsteen): Volumetriese breekputte word gevorm, met snygroottes 2-4 keer die uitsteeksel van diamante, wat hoë doeltreffendheid tot gevolg het.

Harde gesteentes (bv. vuursteen, silikahoudende gesteente): Geïmpregneerde boorpunte word gebruik, en rotsbreking word bereik deur mikrosny en krap, soortgelyk aan slypwiel-skuur.

Tegniese voordele en beperkings van PDC-bisse

As 'n revolusionêre produk in die diamantboorstelfamilie, het PDC-boorstelle unieke voordele:

Strukturele kenmerke

Staalliggaam PDC-boorpunte: Integrale medium koolstofstaal met oppervlakverhardingsbehandeling.

Matriks-Lichaam PDC-boorpunte: Boonste staalliggaam + onderste wolframkarbiedmatriks, wat beter werkverrigting bied.

Profielontwerp

Parabolies: Vir sagte formasies, wat hoë voetafdruk en boorspoed moontlik maak.

Rond: Vir roterende tafelboorwerk, wat die penetrasie van harde tussenlaag vergemaklik.

Konies: Vir hoëspoedboorwerk, met goeie penetrasieprestasie.

Toepassingsbeperkings

Nie geskik vir gruisformasies en tussengelaagde sag-harde formasies nie.

Temperatuurweerstandslimiet (slytasie neem toe bo 350 ℃; sterkteversaking vind plaas by 700 ℃).

Swak impakweerstand; randafskilfering van nuwe boorstukke is geneig om te voorkom.

Vergelykingstabel van toepaslike formasies vir diamantboorpunte

03 Wetenskaplike Seleksiegids: Ooreenstemmende Formasies en Operasionele Vereistes

Goue Reëls vir die Keuse van Rolkeëlboorpunte

Vormingshardheid-ooreenstemming

Sagte formasies: Kies boorpunte met hoë offset, oorhang en dubbelkeëlstrukture, toegerus met wigvormige of lepelvormige tande.

Harde formasies: Neem enkelkeëlagtige, nie-verskuifde strukture aan, toegerus met baltande of koniese baltande.

Reaksie op Skuurkrag

Vir skuurformasies, gebruik insetselpunte met gage-tande.

As die buitenste ry tande afgerond is terwyl die middelste tande min slytasie toon, moet die volgende boorpunt met verbeterde maatbeskerming ontwerp word.

Teenmaatreëls vir spesiale werksomstandighede

Formasies wat geneig is tot defleksie: Kies korttandboorpunte sonder of met 'n klein verstelling; die aanpasbaarheid van die formasie moet effens sagter wees as die werklike formasie.

Ingebedde sagte-harde formasies: Kies boorpunte gebaseer op die harder rots, en pas parameters dinamies aan tydens boorwerk.

Diep putseksieboorwerk: Gebruik boorpunte met 'n hoë totale voetafdruk om te kompenseer vir die verlies aan uitskakeltyd.

Seleksiestrategie vir Diamantboorpunte

Toepaslike voorwaardes vir PDC-bisse

Optimale scenario's: Lang homogene sagte tot medium-harde formasies (bv. skalie, moddersteen, gips).

Verbode scenario's: Gruisformasies, vuursteen-tussenlagings, tussenlagings van sagte en harde formasies.

Parameterinstelling: Lae WOB (30-60 kN), hoë RPM (100-300 rpm), groot vloeitempo.

Toepaslike voorwaardes vir natuurlike/sintetiese diamantpunte

Harde tot uiters harde formasies (bv. graniet, kwartsandsteen).

Hoogs skuurende formasies (bv. vuursteen, silikahoudende dolomiet).

Turbineboorwerk, diep/ultra-diep putte en kernbooroperasies.

Spesiale vereistes vir kernbore

Rolkeëlkernboorpunte: Vierrolkeël (konies/silindries) of sesrolkeël (volledig silindries) ontwerp.

Diamantkernboorpunte: Vereis simmetries verspreide snyrande met konsekwente slytasieweerstand.

Sleutelaanwyser: Konsentrisiteit tussen die binneste gat en die buitenste sirkel om kern-ovaalvorming te vermy.

Beoordeling en Hantering van Afwykings in die Boorgat

Identifikasie van die werktoestand van die rolkeëlbout

Laerskade: Periodieke skokke van die draaitafel, verergering onder hoë WOB, verminderde boorspoed maar normale pompdruk.

Keëlverlies: Erge boorvassteek, hewige fluktuasie van die gewigaanwyser, verandering in instapdiepte wanneer die boorstring opgetrek word.

Tandslytasie: Verminderde draaitafelbelasting, geen skokke, beduidende afname in boorspoed.

Gebruikstaboes vir diamantpunte

Die onderste gat moet skoongemaak word voordat die boorpunt in die boorput ingestuur word om te verseker dat geen metaalrommel oorbly nie.

Begin boor met 'n klein WOB en lae RPM vir "inloop" (0.5 m onderste gat kondisionering).

Vermy ruimbewerkings; indien nodig, gebruik lae WOB en lae RPM vir eenvormige werking.

Kontak:Jessie Zhou
Selfoon/Whatsapp:+0086-18109206861
Web:www.landrilltools.com