Mjetet kryesore për shpimin e puseve: Një udhëzues gjithëpërfshirës për klasifikimin dhe zbatimin e majave konike me rul dhe majave diamanti

01 Copa Konike me Rrotull: Mjete të Gjithanshme për Përshtatjen ndaj Formacioneve

Që nga shfaqja e tyre në vitin 1909, majat konike me rul janë bërë lloji më i përdorur gjerësisht i majave në shpimin rrotullues. Dizajni i tyre unik strukturor shumëkonik i lejon ato të përshtaten me kushte të ndryshme formimi, nga të buta deri te jashtëzakonisht të forta.

Përbërja Strukturore dhe Teknologjitë Kryesore

Një majë konike me rul përbëhet nga pesë përbërës kryesorë:

• Trupi i bitit: Tre këmbë konike të salduara së bashku, me fileto lidhëse në pjesën e sipërme.
• Kone me rul: Trupa metalikë konikë me dhëmbë të frezuar ose dhëmbë futës në sipërfaqe.
• Sistemi i Kushinetave: Përbëhet nga katër grupe kushinetash: kushineta të mëdha, të mesme, të vogla dhe kushineta shtytëse.
• Grykat: Zakonisht 3-4 në numër, me një diametër prej 7-14 mm.
• Sistemi i Ruajtjes dhe Vulosjes së Vajit: Unaza vulosëse prej gome ose metali të kombinuara me pajisje kompensimi të presionit.

Midis këtyre, teknologjia e vulosjes së kushinetave përfaqëson një përparim të rëndësishëm teknologjik për copat konike me rul. Copat moderne përdorin një sistem kompensimi të presionit të ruajtjes së vajit, i cili ruan ekuilibrin dinamik midis presionit të vajit në zgavrën e kushinetës dhe presionit të kolonës së lëngut të shpimit në fund të vrimës përmes komponentëve të tillë si vrimat e transmetimit të presionit, diafragmat e kompensimit të presionit dhe gotat e vajit.

Sistemi i Klasifikimit dhe Kodimi IADC

Shoqata Ndërkombëtare e Kontraktorëve të Shpimit (IADC) ka zhvilluar një standard klasifikimi të unifikuar globalisht për copat konike me rul, duke përdorur një sistem kodimi me tre shifra:

Shifra e Parë: Lloji i dhëmbit dhe formimi i aplikueshëm

1: Dhëmbë të frezuar, formacione të buta

2: Dhëmbë të frezuar, formacione me fortësi mesatare deri në mesatare

3: Dhëmbë të frezuar, formacione të forta dhe gërryese

5: Vendosni dhëmbë, formacione të buta deri në të mesme

6: Dhëmbët e futur, formacione me fortësi mesatare

7: Dhëmbët e futur, formacionet e forta dhe gërryese

8: Dhëmbët e futur, formacione jashtëzakonisht të forta dhe shumë gërryese

Shifra e dytë: Nënndarja e fortësisë së formacionit (Grada 1-4; numrat më të lartë tregojnë formacione më të forta)

Shifra e Tretë: Karakteristikat strukturore të bitit

4: Kushineta me rul të mbyllur

6: Kushineta rrëshqitëse të mbyllura

7: Kushineta rrëshqitëse të mbyllura + mbrojtje e insertit matës

8: Bitë devijuese për shpim të drejtuar

Sistemi i thjeshtuar i klasifikimit IADC për copat konike me rul

Mekanizmi i Thyerjes së Shkëmbinjve dhe Karakteristikat e Lëvizjes

Gjatë funksionimit, një majë konike me rul shfaq tre lloje lëvizjeje të përbërë:

• Rrotullimi: Konet rrotullohen në drejtim të akrepave të orës me të gjithë majën.
• Rrotullimi: Dhëmbët rrotullohen në kah të kundërt të akrepave të orës rreth boshtit të konit.
• Rrëshqitje: Përfshirë rrëshqitjen radiale dhe tangjenciale.

Kjo lëvizje e përbërë arrin një efekt të dyfishtë thyerjeje shkëmbinjsh:

1.Efekti i Shtypjes nga Impakti: Kontakti alternativ i dhëmbëve të vetëm dhe të dyfishtë me vrimën e poshtme gjeneron dridhje gjatësore, duke krijuar ngarkesa impakti.

2.Efekti i prerjes rrëshqitëse: Prerja e shkëmbinjve arrihet përmes projektimit të strukturave të mbivendosura, konike të dyfishtë dhe zhvendosjes.

Strategjia e Përzgjedhjes dhe Përputhja e Formimit 

Parimet bazë për zgjedhjen e copave të konit me rul bazuar në vetitë e shkëmbit:

• Formacione të Buta: Zgjidhni copa me struktura të zhvendosura, të mbingarkuara dhe konike të dyfishta, të pajisura me dhëmbë të frezuar ose të futur të lartë, të gjerë dhe të rrallë.
• Formacione me Fortësi Mesatare: Ulni vlerat e zhvendosjes, mbivendosjes dhe konit të dyfishtë; përdorni dhëmbë të shkurtër, të ngushtë dhe të dendur.
• Formacione të forta dhe gërryese: Përdorni rula me një kon pa mbivendosje ose zhvendosje, të pajisur me dhëmbë sferikë ose dhëmbë konikë me sferë.
• Formacione të prirura ndaj devijimit: Zgjidhni copa me dhëmbë të shkurtër pa zhvendosje ose me zhvendosje të vogël, dhe pa dhëmbë matës.
• Formacione të buta dhe të forta të ndërthurura: Zgjidhni llojet e majave bazuar në shkëmbin më të fortë dhe rregulloni dinamikisht parametrat gjatë shpimit.

Përgjigje ndaj Kushteve të Veçanta të Punës

• Shpime të vogla (<177 mm): Përdorni copa konike me një rul të vetëm, të cilat kanë kone, dhëmbë dhe kushineta më të mëdha për rezistencë më të lartë.
• Shpimi i Drejtuar: Zgjidhni copa speciale devijuese me shifrën e tretë të kodit IADC që është 8. 

02 Copa diamanti: Mjete të fuqishme për formacione të forta 

Si materiali më i fortë në natyrë, diamanti ka një fortësi Mohs të gradës 10, një rezistencë ndaj shtypjes deri në 8800 MPa dhe një rezistencë ndaj konsumimit 9000 herë më të madhe se çeliku. Duke shfrytëzuar këtë veti, copat e diamantit janë bërë mjeti përfundimtar për trajtimin e formacioneve të forta.

Sistemi i Klasifikimit dhe Evolucioni Teknologjik

Copat moderne të diamantit ndahen kryesisht në tre lloje:

1.Copa diamanti të vendosura në sipërfaqe

• Grimcat e diamantit ekspozohen në sipërfaqen e matricës.
• I përshtatshëm për formacione nga fortësia mesatare deri në të forta.
• Klasifikimi i madhësisë së grimcave të diamantit:
• Formacione të buta: 2 kokrriza për karat (gpc) (madhësia e grimcave afërsisht 4 mm)
• Formacione me fortësi mesatare: 3-4 gpc (madhësia e grimcave afërsisht 3.6 mm)
• Formacione të forta: 10-15 gpc (madhësia e grimcave afërsisht 2.0 mm)

2.Copa diamanti të imprenjuara

• Diamantet janë të impregnuara brenda matricës (60-400 gpc).
• I përshtatshëm për formacione të forta dhe gërryese (p.sh., gur çakmak, dolomit silicor).
• Vetë-mprehja e diamantit arrihet përmes konsumimit të matricës.

3.Kopje PDC (Kopeza Kompakte Diamanti Polikristaline)

• U prezantua për herë të parë nga General Electric (GE) e Shteteve të Bashkuara në vitin 1973.
• Strukturë kompakte: Shtresë diamanti + substrat karbidi i çimentuar.
• I përshtatshëm për formacione homogjene të buta deri në mesatarisht të forta.

Projektimi Strukturor dhe Parametrat Kryesorë

Copat e diamantit kanë një dizajn integral pa pjesë lëvizëse, duke përfshirë kryesisht:

• Trupi prej çeliku: I bërë nga çelik karboni i mesëm, me fileto lidhëse në pjesën e sipërme.
• Matricë: Pluhur karbidi tungsteni + metal lidhës me bazë bakri, me një shkallë fortësie HRC 30-45.
• Elementet e prerjes: Diamante natyrale/sintetike ose diamante kompakte PDC.
• Struktura Hidraulike: Rrjedhat e ujit dhe kanalet e rrjedhjes (radiale, spirale, etj.).

Parametrat kryesorë të projektimit

• Përqendrimi i diamantit: Rregullohet bazuar në gërryerjen e formacionit; përqendrim më i lartë për formacione më gërryese.
• Lartësia e daljes:
• Formacione të buta: 1/3 e madhësisë së grimcave
• Formacione të forta: 1/6-1/10 e madhësisë së grimcave
• Forma e buzëve:
• Me fund të sheshtë: Për formacione homogjene
• I lakuar: Për formacione të forta
• I dhëmbëzuar: Për formacione gërryese

Mekanizmi i Thyerjes së Shkëmbinjve dhe Reagimi i Formimit

Metoda e thyerjes së shkëmbinjve të copave të diamantit ndryshon në varësi të vetive të formimit:

Formacione plastike (p.sh., gurë balte, gips): Ngjashëm me një proces "lërimi"; diamantet depërtojnë në formacion për të shkaktuar rrjedhje plastike të shkëmbit.

Formacione të brishta (p.sh., gur ranor kuarci): Formohen gropa vëllimore thërrmuese, me madhësi prerjeje 2-4 herë më të mëdha se zgjatimi i diamanteve, duke rezultuar në efikasitet të lartë.

Shkëmbinj të fortë (p.sh., çakmak, shkëmb silicor): Përdoren copa të impregnuara dhe thyerja e shkëmbit arrihet nëpërmjet mikro-prerjes dhe gërvishtjes, ngjashëm me gërryerjen me rrotë bluarëse.

Avantazhet dhe Kufizimet Teknike të Bitëve PDC

Si një produkt revolucionar në familjen e majave të diamantit, majat PDC kanë përparësi unike:

Karakteristikat Strukturore

Koka PDC me trup çeliku: Çelik integral me karbon të mesëm me trajtim për forcim sipërfaqësor.

Koka PDC me trup matrice: Trupi i sipërm i çelikut + matrica e poshtme e karbit të tungstenit, duke ofruar performancë më të mirë.

Dizajni i Profilit

Parabolik: Për formacione të buta, që mundëson pamje dhe shpejtësi të lartë shpimi.

E rrumbullakët: Për shpim me tavolinë rrotulluese, duke lehtësuar depërtimin e shtresave të forta të ndërmjetme.

Konik: Për shpim me shpejtësi të lartë, me performancë të mirë depërtimi.

Kufizimet e Aplikimit

Nuk është i përshtatshëm për formacione zhavorri dhe formacione të buta-të forta të ndërthurura.

Kufiri i rezistencës ndaj temperaturës (veshja intensifikohet mbi 350℃; dështimi i rezistencës ndodh në 700℃).

Rezistencë e dobët ndaj goditjeve; ka gjasa të ndodhë çarje e skajeve të copave të reja.

Tabela Krahasuese e Formacioneve të Zbatueshme për Copat e Diamantit

03 Udhëzues Shkencor i Përzgjedhjes: Përputhja e Formacioneve dhe Kërkesave Operacionale

Rregullat e Arta për Zgjedhjen e Kopeve Konike me Rul

Përputhja e Formimit të Formimit

Formacione të buta: Zgjidhni copa me zhvendosje të lartë, të dalë dhe struktura me dy kone, të pajisura me dhëmbë në formë pyke ose luge.

Formacione të forta: Përshtatni struktura me një kon të vetëm, pa zhvendosje, të pajisura me dhëmbë sferikë ose dhëmbë konikë me sferë.

Përgjigje ndaj gërryerjes

Për formacionet gërryese, përdorni maja futëse me dhëmbë matës.

Nëse dhëmbët e rreshtit të jashtëm janë të rrumbullakosur, ndërsa dhëmbët e mesëm tregojnë pak konsumim, pjesa tjetër duhet të projektohet me mbrojtje të përmirësuar të matësve.

Kundërmasat për Kushtet e Veçanta të Punës

Formacione të prirura ndaj devijimit: Zgjidhni copa me dhëmbë të shkurtër pa zhvendosje ose me zhvendosje të vogël; përshtatshmëria e formimit duhet të jetë pak më e butë se formimi aktual.

Formacione të ndërthurura të buta-të forta: Zgjidhni copat bazuar në shkëmbin më të fortë dhe rregulloni dinamikisht parametrat gjatë shpimit.

Shpimi i seksionit të thellë të pusit: Përdorni maja me gjerësi të lartë totale për të kompensuar humbjen e kohës së ndërprerjes.

Strategjia e Përzgjedhjes për Copat e Diamantit

Kushtet e zbatueshme për bitët PDC

Skenarë optimalë: Formacione të gjata homogjene, të buta deri në mesatarisht të forta (p.sh., argjilë, gurë balte, gips).

Skenarë të ndaluar: Formacione zhavorri, shtresa të ndërmjetme prej çakri, formacione të buta-të forta të ndërthurura.

Vendosja e parametrave: WOB i ulët (30-60 kN), RPM i lartë (100-300 rpm), shpejtësi e madhe rrjedhjeje.

Kushtet e Zbatueshme për Kokat e Diamantit Natyral/Sintetik

Formacione të forta deri në jashtëzakonisht të forta (p.sh., granit, gur ranor kuarci).

Formacione shumë gërryese (p.sh., gur çakmak, dolomit silicor).

Shpimi me turbina, puse të thella/ultra të thella dhe operacione nxjerrjeje bërthame.

Kërkesa të Veçanta për Bitët e Bërthamës

Copa me bërthamë konike me rul: Dizajn konik me katër rul (konik/cilindrik) ose kon me gjashtë rul (plotësisht cilindrik).

Copat me bërthamë diamanti: Kërkojnë tehe prerëse të shpërndara në mënyrë simetrike me rezistencë të qëndrueshme ndaj konsumimit.

Treguesi kryesor: Koncentrizmi midis vrimës së brendshme dhe rrethit të jashtëm për të shmangur ovalizimin e bërthamës.

Gjykimi dhe Trajtimi i Anomalive të Vrimës së Poshtëme

Identifikimi i gjendjes së punës së majës konike me rul

Dëmtimi i kushinetës: Lëkundje periodike të tryezës rrotulluese, përkeqësim nën presion të lartë të ujit, shpejtësi e zvogëluar e shpimit, por presion normal i pompës.

Humbje e konit: Ngjitje e rëndë gjatë shpimit, luhatje e dhunshme e treguesit të peshës, ndryshim në thellësinë e hyrjes kur tërhiqet lart vargu i shpimit.

Konsumimi i dhëmbëve: Ngarkesë e reduktuar e tavolinës rrotulluese, pa dridhje, ulje e ndjeshme e shpejtësisë së shpimit.

Tabutë e Përdorimit për Bitët e Diamantit

Vrima e poshtme duhet të pastrohet përpara se të futet maja poshtë vrimës për t'u siguruar që të mos mbeten mbeturina metalike.

Filloni shpimin me WOB të vogël dhe RPM të ulët për "shpërthim" (kushtëzim i vrimës së poshtme prej 0.5 m).

Shmangni operacionet e zgjerimit; nëse është e nevojshme, përdorni WOB të ulët dhe RPM të ulëta për funksionim uniform.

Kontakti:Jessie Zhou
Celular/Whatsapp:+0086-18109206861
Uebi:www.landrilltools.com