Piranti Utama kanggo Ngukur Lubang: Pandhuan Komprehensif kanggo Klasifikasi lan Aplikasi Mata Bor Roller Cone lan Mata Bor Berlian

01 Roller Cone Bits: Piranti Serbaguna kanggo Adaptasi karo Formasi

Wiwit munculé ing taun 1909, mata bor roller cone wis dadi jinis mata bor sing paling akèh digunakaké ing pengeboran rotary. Desain struktural multi-cone sing unik nggampangaké supaya bisa adaptasi karo macem-macem kondisi formasi, saka sing alus nganti sing atos banget.

Komposisi Struktural lan Teknologi Inti

Bit kerucut rol kasusun saka limang komponen inti:

• Awak Bit: Telung sikil kerucut dilas dadi siji, nganggo ulir sambungan ing sisih ndhuwur.
• Kerucut Penggulung: Badan logam kerucut kanthi untu giling utawa untu sisipan ing permukaan.
• Sistem Bantalan: Dumadi saka patang set bantalan: bantalan gedhe, medium, cilik, lan dorong.
• Nozel: Biasane ana 3-4, kanthi diameter 7-14 mm.
• Sistem Panyimpenan lan Penyegelan Lenga: Cincin penyegel karet utawa logam sing digabungake karo piranti kompensasi tekanan.

Antarane iki, teknologi penyegelan bantalan minangka terobosan teknologi penting kanggo bit kerucut rol. Bit modern nggunakake sistem kompensasi tekanan panyimpenan lenga, sing njaga keseimbangan dinamis antarane tekanan lenga ing rongga bantalan lan tekanan kolom cairan pengeboran mudhun liwat komponen kayata bolongan transmisi tekanan, diafragma kompensasi tekanan, lan cangkir lenga.

Sistem Klasifikasi lan Kode IADC

Asosiasi Kontraktor Pengeboran Internasional (IADC) wis ngembangake standar klasifikasi terpadu global kanggo mata bor roller cone, nggunakake sistem kode telung digit:

Digit Pertama: Jinis untu lan formasi sing ditrapake

1: Untu giling, formasi alus

2: Untu giling, formasi atos sedheng nganti sedheng

3: Untu giling, formasi atos lan abrasif

5: Pasang untu, formasi alus nganti medium

6: Pasang untu, formasi medium-hard

7: Pasang untu, formasi atos lan abrasif

8: Pasang untu, formasi sing atos banget lan abrasif banget

Digit Kapindho: Pambagian saka kakerasan formasi (Kelas 1-4; angka sing luwih dhuwur nuduhake formasi sing luwih atos)

Digit Katelu: Karakteristik struktural bit

4: Bantalan rol sing disegel

6: Bantalan geser sing disegel

7: Bantalan geser sing disegel + proteksi insert gauge

8: Mata bor sing bisa dibelokkan kanggo pengeboran arah

Sistem Klasifikasi IADC sing Disederhanakake kanggo Roller Cone Bits

Mekanisme Pemecah Batu lan Karakteristik Gerakan

Sajrone operasi, bit roller cone nuduhake telung jinis gerakan komposit:

• Revolusi: Kerucut muter searah jarum jam karo kabeh bit.
• Rotasi: Untu muter ngelawan arah jarum jam ngubengi sumbu kerucut.
• Nggeser: Kalebu geser radial lan tangensial.

Gerakan komposit iki ngasilake efek pemecahan watu ganda:

1.Efek Remuk Impak: Kontak gentian untu tunggal lan ganda karo bolongan ngisor ngasilake getaran longitudinal, sing nggawe beban impak.

2.Efek Geser Geser: Geseran watu ditindakake liwat desain struktur overhang, kerucut ganda, lan offset.

Strategi Seleksi lan Pencocokan Formasi 

Prinsip dhasar kanggo milih bit roller cone adhedhasar sifat watu:

• Formasi Lunak: Pilih bit kanthi struktur offset, overhang, lan double-cone, sing dilengkapi untu giling utawa sisipan sing dhuwur, amba, lan jarang.
• Formasi Sedheng-Atos: Kurangi nilai offset, overhang, lan double cone; gunakake untu cendhak, sempit, lan kandhel.
• Formasi Keras lan Abrasif: Ngadopsi rol kerucut tunggal tanpa overhang utawa offset, dilengkapi untu bal utawa untu bal kerucut.
• Formasi Rawan Defleksi: Pilih bit untu cendhak tanpa offset utawa offset cilik, lan tanpa untu gauge.
• Formasi Lunak lan Keras sing Selang-seling: Pilih jinis mata bor adhedhasar watu sing luwih atos, lan atur parameter kanthi dinamis sajrone pengeboran.

Respon marang Kahanan Kerja Khusus

• Bolongan Sumur Cilik (<177 mm): Gunakake mata bor kerucut rol tunggal, sing nduweni kerucut, untu, lan bantalan sing luwih gedhe kanggo kekuatan sing luwih dhuwur.
• Pengeboran Arah: Pilih mata bor pembelokan khusus kanthi digit katelu kode IADC dadi 8. 

02 Mata Bor Berlian: Piranti sing Kuat kanggo Formasi Keras 

Minangka bahan paling atos ing alam, berlian nduweni kekerasan Mohs Kelas 10, kekuatan tekan nganti 8800 MPa, lan ketahanan aus 9000 kali lipat saka baja. Kanthi nggunakake sifat iki, mata berlian wis dadi alat paling apik kanggo ngatasi formasi atos.

Sistem Klasifikasi lan Evolusi Teknologi

Mata berlian modern utamane dipérang dadi telung jinis:

1.Bit Berlian sing Dipasang ing Lumahing

• Partikel berlian katon ing permukaan matriks.
• Cocok kanggo formasi sedheng-atos nganti atos.
• Klasifikasi ukuran partikel berlian:
• Formasi alus: 2 butir saben karat (gpc) (ukuran partikel kira-kira 4 mm)
• Formasi sedheng-keras: 3-4 gpc (ukuran partikel kira-kira 3,6 mm)
• Formasi atos: 10-15 gpc (ukuran partikel kira-kira 2,0 mm)

2.Bit Berlian sing Diresapi

• Berlian diresapi ing njero matriks (60-400 gpc).
• Cocok kanggo formasi atos lan abrasif (kayata, watu api, dolomit silika).
• Asahan berlian dhewe bisa ditindakake liwat keausan matriks.

3.Bit PDC (Bit Kompak Berlian Polikristalin)

• Pisanan dikenalake dening General Electric (GE) saka Amerika Serikat ing taun 1973.
• Struktur kompak: Lapisan inten + substrat karbida semen.
• Cocok kanggo formasi homogen alus nganti sedheng-atos.

Desain Struktural lan Parameter Inti

Mata bor berlian nganggo desain integral tanpa bagean sing obah, utamane kalebu:

• Awak Baja: Digawé saka baja karbon sedang, kanthi ulir sambungan ing sisih ndhuwur.
• Matriks: Bubuk tungsten karbida + logam pengikat berbasis tembaga, kanthi tingkat kekerasan HRC 30-45.
• Elemen Pemotongan: Berlian alami/sintetis utawa PDC compacts.
• Struktur Hidrolik: Aliran banyu lan saluran aliran (radial, spiral, lan liya-liyane).

Parameter Desain Utama

• Konsentrasi Berlian: Disesuaikan adhedhasar abrasivitas formasi; konsentrasi sing luwih dhuwur kanggo formasi sing luwih abrasif.
• Dhuwure Tonjolan:
• Formasi alus: 1/3 saka ukuran partikel
• Formasi atos: 1/6-1/10 saka ukuran partikel
• Wangun Lambe:
• Dhasar rata: Kanggo formasi homogen
• Melengkung: Kanggo formasi atos
• Bergerigi: Kanggo formasi abrasif

Mekanisme Pemecahan Batu lan Respon Formasi

Cara ngremuk watu kanggo potongan berlian beda-beda gumantung saka sifat formasi:

Formasi Plastik (kayata, watu lendhut, gipsum): Padha karo proses "mbajak"; berlian nembus formasi kanggo nyebabake aliran plastik saka watu.

Formasi Rapuh (kayata, watu pasir kuarsa): Jugangan penghancur volumetrik dibentuk, kanthi ukuran potongan 2-4 kali tonjolan berlian, sing ngasilake efisiensi sing dhuwur.

Watu Keras (kayata, watu api, watu silika): Mata bor sing diresapi digunakake, lan pemecahan watu ditindakake liwat pemotongan mikro lan goresan, padha karo abrasi roda gerinda.

Kauntungan lan Keterbatasan Teknis Bit PDC

Minangka produk revolusioner ing kulawarga mata bor berlian, mata bor PDC nduweni kaluwihan unik:

Fitur Struktural

Bit PDC Awak Baja: Baja karbon medium integral kanthi perawatan pengerasan permukaan.

Bit PDC Matriks-Awak: Awak baja ndhuwur + matriks tungsten karbida ngisor, nawakake kinerja sing luwih apik.

Desain Profil

Parabolik: Kanggo formasi alus, sing mbisakake footage lan kecepatan pengeboran sing dhuwur.

Bunder: Kanggo pengeboran meja putar, nggampangake penetrasi interbed atos.

Kerucut: Kanggo pengeboran kecepatan tinggi, kanthi kinerja penetrasi sing apik.

Watesan Aplikasi

Ora cocok kanggo formasi kerikil lan formasi alus-atos sing silih campur.

Watesan resistensi suhu (aus saya tambah parah ing ndhuwur 350℃; kegagalan kekuatan kedadeyan ing 700℃).

Tahan benturan sing kurang apik; pinggiran mata bor anyar gampang pecah.

Tabel Perbandingan Formasi sing Ditrapake kanggo Diamond Bits

03 Pandhuan Seleksi Ilmiah: Formasi sing Cocok lan Syarat Operasional

Aturan Emas kanggo Pemilihan Bit Roller Cone

Pencocokan Kekerasan Formasi

Formasi alus: Pilih bit kanthi offset dhuwur, overhang, lan struktur kerucut ganda, sing dilengkapi untu awujud baji utawa awujud sendok.

Formasi atos: Ngadopsi struktur kerucut tunggal, non-offset, dilengkapi untu bal utawa untu bal kerucut.

Respon marang Abrasif

Kanggo formasi abrasif, gunakake mata bor sisipan nganggo untu gauge.

Yen untu baris njaba bunder dene untu tengah nuduhake kerusakan sithik, bit sabanjure kudu dirancang nganggo proteksi gauge sing luwih apik.

Tindakan Penanggulangan kanggo Kondisi Kerja Khusus

Formasi sing rawan defleksi: Pilih bit untu cendhak tanpa offset utawa offset cilik; kemampuan adaptasi formasi kudu rada luwih alus tinimbang formasi sing sejatine.

Formasi alus-atos sing saling tumpang tindih: Pilih bit adhedhasar watu sing luwih atos, lan atur parameter kanthi dinamis sajrone pengeboran.

Pengeboran bagian sumur jero: Gunakake mata bor kanthi total footage sing dhuwur kanggo ngimbangi wektu trip sing ilang.

Strategi Seleksi kanggo Diamond Bits

Kondisi sing Ditrapake kanggo Bit PDC

Skenario optimal: Formasi alus nganti atos sedheng sing homogen lan dawa (kayata, serpih, watu lendhut, gipsum).

Skenario sing dilarang: Formasi kerikil, sela-sela batu api, formasi lunak-atos sela-sela.

Setelan parameter: WOB endhek (30-60 kN), RPM dhuwur (100-300 rpm), laju aliran gedhe.

Kahanan sing Ditrapake kanggo Mata Bor Berlian Alami/Sintetis

Formasi atos nganti atos banget (kayata, granit, watu pasir kuarsa).

Formasi sing abrasif banget (kayata, flint, dolomit silika).

Pengeboran turbin, sumur jero/ultra-jero, lan operasi pengeboran inti.

Syarat Khusus kanggo Bit Inti

Bit inti kerucut rol: Desain kerucut papat rol (kerucut/silinder) utawa kerucut enem rol (silinder lengkap).

Mata bor inti berlian: Mbutuhake pinggiran potong sing kasebar kanthi simetris kanthi tahan aus sing konsisten.

Indikator kunci: Konsentrisitas antarane bolongan njero lan bunderan njaba kanggo nyegah ovalisasi inti.

Panilaian lan Penanganan Anomali Downhole

Identifikasi Kondisi Kerja Roller Cone Bit

Karusakan Bantalan: Goncangan meja putar sacara periodik, saya parah nalika WOB dhuwur, kecepatan pengeboran mudhun nanging tekanan pompa normal.

Kerucut Mundhut: Pengeboran macet parah, fluktuasi indikator bobot sing kasar, owah-owahan jerone trip nalika narik senar bor munggah.

Keausan untu: Beban meja putar sing suda, ora ana goncangan, tingkat pengeboran sing mudhun kanthi signifikan.

Tabu Panggunaan kanggo Mata Uang Berlian

Bolongan ngisor kudu diresiki sadurunge nglakokake mata bor menyang bolongan kanggo mesthekake ora ana rereged logam sing isih ana.

Miwiti pengeboran nganggo WOB cilik lan RPM endhek kanggo "break-in" (kondisi bolongan ngisor 0,5 m).

Aja nglakoni reaming; yen perlu, gunakake WOB lan RPM endhek kanggo operasi sing seragam.

Kontak:Jessie Zhou
HP/Whatsapp:+0086-18109206861
Jaring:www.landrilltools.com