wiadomości o firmie Powszechne rozmiary dyszy dla sztuk stożkowych rolkowych i odniesienia do zastosowań

Jako narzędzie do wiercenia rdzeniowego w wierceniach naftowych i gazowych, górnictwie i innych dziedzinach, dysza (znana również jako "oko wodne") wiertła stożkowego jest kluczowym elementem - odpowiada głównie za wtryskiwanie płuczki wiertniczej w celu osiągnięcia podstawowych funkcji chłodzenia wiertła, płukania urobku i ochrony zębów tnących. Wybór rozmiaru dyszy (głównie średnicy wewnętrznej, średnicy zewnętrznej i metody połączenia) bezpośrednio wpływa na wydajność wiercenia: zbyt mały rozmiar prowadzi do niewystarczającego przepływu płuczki wiertniczej, co skutkuje słabym chłodzeniem i usuwaniem urobku; zbyt duży rozmiar powoduje straty ciśnienia, zmniejszając siłę uderzenia kruszącego skałę. Ten artykuł porządkuje typowe specyfikacje rozmiarów dysz, czynniki wyboru rozmiaru i typowe scenariusze zastosowań dla wierteł stożkowych. Poprzez intuicyjne tabele i proste wyrażenia pomaga praktykom branżowym szybko dopasować modele wierteł do rozmiarów dysz, poprawiając stabilność i wydajność operacji wiercenia.

Przed wprowadzeniem rozmiarów, wyjaśnijmy krótko podstawową wartość dysz, aby pomóc zrozumieć, "dlaczego wybór rozmiaru jest kluczowy":

1. Chłodzenie i redukcja temperatury: Płuczka wiertnicza pod wysokim ciśnieniem odprowadza ciepło generowane przez tarcie między zębami tnącymi wiertła a skałą (temperatura krawędzi skrawającej może przekraczać 800℃ podczas wiercenia), zapobiegając zużyciu lub odpryskiwaniu zębów tnących z węglika wolframu z powodu przegrzania;
2. Usuwanie urobku i czyszczenie otworu: Szybko wtryskiwana płuczka wiertnicza wypłukuje urobek z dna otworu wiertniczego na powierzchnię, zapobiegając gromadzeniu się urobku, które mogłoby spowodować zakleszczenie wiertła lub powtarzające się kruszenie skał;
3. Ochrona wiertła: Warstwa płynu utworzona przez płuczkę wiertniczą zmniejsza bezpośrednie tarcie między zębami tnącymi a skałą, jednocześnie zapobiegając uszkodzeniom ściernym korpusu wiertła przez urobek.

Materiał dysz wierteł stożkowych to głównie węglik wolframu spiekanego(niektóre używają typów wzmocnionych diamentem), charakteryzujący się ultra-wysoką twardością (HRA≥90) i odpornością na zużycie. Może wytrzymać erozję płuczki wiertniczej pod wysokim ciśnieniem (zazwyczaj 20-50 MPa) i dużą prędkością, z okresem eksploatacji 5-10 razy dłuższym niż w przypadku zwykłych metalowych dysz.

Oznaczenie rozmiaru dyszy dla wierteł stożkowych opiera się zwykle na "średnicy wewnętrznej (cale/mm) + metodzie połączenia". Średnica zewnętrzna i długość muszą pasować do specyfikacji otworu montażowego dyszy wiertła. Poniżej znajdują się najczęściej używane specyfikacje rozmiarów dysz w branży, obejmujące schematy adaptacji dla różnych średnic wierteł (6-17½ cala, odpowiadające głównym specyfikacjom dla wierceń naftowych i gazowych oraz górniczych):

1. Logika oznaczania rozmiaru: Branża priorytetowo traktuje jednostki imperialne (cale) dla średnicy wewnętrznej dyszy, ponieważ jest to zgodne z międzynarodowymi standardowymi specyfikacjami dla wierteł stożkowych (np. standardy API). Jednostki metryczne służą jako odniesienie do konwersji;
2. Metoda połączenia: Połączenia gwintowane (seria NC) są głównym nurtem (stanowią ponad 90% zastosowań) dla konwencjonalnych wierceń; połączenia kołnierzowe są używane tylko do dysz o bardzo dużej średnicy lub ekstremalnych warunków pracy pod wysokim ciśnieniem w celu zwiększenia szczelności połączenia;
3. Rozmiary niestandardowe: W przypadku specjalnych wierteł lub warunków pracy (np. wiertła stożkowe do wierceń górniczych o małej średnicy, wiercenia precyzyjne o niskim przepływie), niestandardowe dysze o średnicach wewnętrznych 6-8 mm (odpowiadających 5/32"-10/32") mogą być dostosowane.

Przy wyborze rozmiaru dyszy nie są potrzebne skomplikowane obliczenia. Skoncentruj się na następujących 3 kluczowych czynnikach, aby szybko dopasować:

Rozmiar dyszy jest proporcjonalny do średnicy wiertła: im większa średnica wiertła, tym większy wymagany przepływ płuczki wiertniczej i większa odpowiednia średnica wewnętrzna dyszy. Na przykład: Wiertło stożkowe o średnicy 8½ cala (215,9 mm) jest zwykle sparowane z dyszą o średnicy wewnętrznej 13/32"-15/32". Użycie małej dyszy 11/32" spowoduje niewystarczający obszar pokrycia płuczki wiertniczej i brak terminowego odprowadzania urobku.

• Miękkie formacje (np. glina, luźny piaskowiec): Skała jest łatwo kruszona, wymagając dużego przepływu płuczki do płukania urobku. Można wybrać nieco większą dyszę (np. 15/32" zamiast 13/32");
• Twarde formacje (np. granit, kwarcowy piaskowiec): Potrzebna jest siła uderzenia pod wysokim ciśnieniem, aby wspomóc kruszenie skał. Należy wybrać dyszę o umiarkowanym rozmiarze z niską stratą ciśnienia (np. 13/32"-15/32"), aby uniknąć niewystarczającego ciśnienia z powodu dużej dyszy;
• Złożone formacje (np. formacje zawierające żwir, formacje spękane): Wymagana jest równowaga między płukaniem a zapobieganiem zakleszczaniu. Zaleca się wybór dyszy o średnim rozmiarze (np. 15/32") w celu zapewnienia równowagi między przepływem a ciśnieniem.

Rozmiar dyszy musi pasować do znamionowego natężenia przepływu i ciśnienia pompy wiertniczej:

• Jeśli pompa wiertnicza ma duże natężenie przepływu (np. ≥30 l/s), można wybrać dyszę o dużym rozmiarze (np. 17/32"-19/32"), aby uniknąć nadmiernego ciśnienia z powodu ograniczenia przepływu;
• Jeśli pompa wiertnicza ma wysokie ciśnienie (np. ≥40 MPa), można wybrać dyszę o średnim rozmiarze (np. 13/32"-15/32"), aby zmaksymalizować siłę uderzenia kruszącego skałę;
• Formuła doświadczenia branżowego: Średnica wewnętrzna dyszy (cale) ≈ Średnica wiertła (cale) * 0,05-0,08 (np. wiertło 9⅞ cala * 0,06 ≈ dysza 13/32 cala).

1. Spójność rozmiaru: Wiele dysz (zazwyczaj 3-6) na tym samym wiertle stożkowym musi mieć ten sam rozmiar, aby uniknąć nierównomiernego przepływu prowadzącego do zużycia wiertła lub odchylenia trajektorii wiercenia;
2. Dopasowanie materiału: Daj pierwszeństwo dyszom z węglika wolframu spiekanego, szczególnie w twardych formacjach lub wierceniach pod wysokim ciśnieniem. Ich odporność na zużycie jest ponad 5 razy większa niż w przypadku zwykłych dysz ze stali nierdzewnej;
3. Kontrola instalacji: Przed instalacją należy potwierdzić, że średnica wewnętrzna dyszy nie jest zablokowana, a gwint nie jest uszkodzony. Po instalacji należy sprawdzić, czy ciśnienie płuczki wiertniczej jest stabilne (wahania ciśnienia ≤5 MPa są normalne);
4. Regularna wymiana: Gdy średnica wewnętrzna dyszy zużyje się o więcej niż 10% pierwotnego rozmiaru (np. dysza 13/32" ze zużytą średnicą wewnętrzną ≥11 mm), należy ją wymienić w odpowiednim czasie, aby uniknąć wpływu na wydajność wiercenia.

Wybór rozmiaru dysz wierteł stożkowych nie wymaga skomplikowanej wiedzy specjalistycznej. Sednem jest dopasowanie "średnicy wiertła + charakterystyki formacji + parametry płuczki wiertniczej": wybierz duże rozmiary dla miękkich formacji i dużych wierteł, średnie rozmiary dla twardych formacji i wysokiego ciśnienia oraz małe rozmiary dla płytkich warstw i małych wierteł. Wspólna tabela rozmiarów skompilowana w tym artykule może być bezpośrednio używana jako odniesienie do zakupu i wymiany dysz. W przypadku specjalnych warunków pracy (np. wiercenia bardzo głębokie, wiertła niestandardowe), rozmiary można dostosować do rzeczywistych potrzeb.

Jako praktyk w branży węglika wolframu możemy zapewnić dysze z węglika wolframu o pełnej specyfikacji (od 11/32" do 21/32" i niestandardowe dostosowanie), wykonane ze spiekanego węglika YG8/YG10, aby zapewnić ultra-wysoką odporność na zużycie i odporność na ciśnienie. Jeśli potrzebujesz rekomendacji precyzyjnych rozmiarów w oparciu o konkretne modele wierteł lub scenariusze wiercenia, skontaktuj się z nami w celu uzyskania niestandardowych rozwiązań, które pomogą poprawić wydajność wiercenia i kontrolę kosztów.