εταιρικά νέα για Κοινά μεγέθη ακροφύλλων για κομμάτια κώνου κυλίνδρων και αναφορές εφαρμογής

Ως εργαλείο γεώτρησης πυρήνα στην γεώτρηση πετρελαίου και φυσικού αερίου, την εξόρυξη και σε άλλους τομείς, το ακροφύσιο (επίσης γνωστό ως "μάτι νερού") ενός τρυπανιού κώνου κυλίνδρου είναι ένα βασικό συστατικό—είναι κυρίως υπεύθυνο για την έγχυση υγρού γεώτρησης για την επίτευξη των βασικών λειτουργιών της ψύξης του τρυπανιού, της έκπλυσης των κομματιών και της προστασίας των δοντιών κοπής. Η επιλογή του μεγέθους του ακροφυσίου (κυρίως εσωτερική διάμετρος, εξωτερική διάμετρος και μέθοδος σύνδεσης) επηρεάζει άμεσα την απόδοση της γεώτρησης: ένα πολύ μικρό μέγεθος οδηγεί σε ανεπαρκή ροή υγρού γεώτρησης, με αποτέλεσμα κακή ψύξη και απομάκρυνση κομματιών. ένα πολύ μεγάλο μέγεθος προκαλεί απώλεια πίεσης, μειώνοντας τη δύναμη πρόσκρουσης θραύσης βράχου. Αυτό το άρθρο ταξινομεί τις κοινές προδιαγραφές μεγέθους ακροφυσίων, τους παράγοντες επιλογής μεγέθους και τα τυπικά σενάρια εφαρμογής για τρυπάνια κώνου κυλίνδρου. Μέσω διαισθητικών πινάκων και απλών εκφράσεων, βοηθά τους επαγγελματίες του κλάδου να ταιριάξουν γρήγορα τα μοντέλα τρυπανιών με τα μεγέθη ακροφυσίων, βελτιώνοντας τη σταθερότητα και την αποτελεσματικότητα των εργασιών γεώτρησης.

Πριν εισαγάγουμε μεγέθη, ας διευκρινίσουμε εν συντομία τη βασική αξία των ακροφυσίων για να βοηθήσουμε στην κατανόηση του "γιατί η επιλογή μεγέθους είναι ζωτικής σημασίας":

1. Ψύξη και Μείωση Θερμοκρασίας: Το υγρό γεώτρησης υψηλής πίεσης απομακρύνει τη θερμότητα που παράγεται από την τριβή μεταξύ των δοντιών κοπής του τρυπανιού και του βράχου (η θερμοκρασία της κοπτικής ακμής μπορεί να υπερβεί τους 800℃ κατά τη διάρκεια της γεώτρησης), αποτρέποντας τη φθορά ή το θρυμματισμό των δοντιών κοπής καρβιδίου βολφραμίου λόγω υπερθέρμανσης;
2. Απομάκρυνση Κομματιών και Καθαρισμός Οπής: Το υγρό γεώτρησης που εγχέεται με μεγάλη ταχύτητα ξεπλένει τα κομμάτια στο κάτω μέρος της οπής γεώτρησης στο έδαφος, αποτρέποντας τη συσσώρευση κομματιών που θα μπορούσε να προκαλέσει κόλλημα του τρυπανιού ή επανειλημμένη σύνθλιψη βράχου;
3. Προστασία Τρυπανιού: Η μεμβράνη υγρού που σχηματίζεται από το υγρό γεώτρησης μειώνει την άμεση τριβή μεταξύ των δοντιών κοπής και του βράχου, ενώ αποτρέπει τη φθορά του σώματος του τρυπανιού από τα κομμάτια.

Το υλικό των ακροφυσίων τρυπανιών κώνου κυλίνδρου είναι κυρίως καρβίδιο βολφραμίου τσιμεντοποιημένο καρβίδιο (ορισμένα χρησιμοποιούν τύπους ενισχυμένους με διαμάντια), με εξαιρετικά υψηλή σκληρότητα (HRA≥90) και αντοχή στη φθορά. Μπορεί να αντέξει τη διάβρωση του υγρού γεώτρησης υψηλής πίεσης (συνήθως 20-50MPa) και υψηλής ταχύτητας, με διάρκεια ζωής 5-10 φορές μεγαλύτερη από αυτή των συνηθισμένων μεταλλικών ακροφυσίων.

Η σήμανση μεγέθους ακροφυσίων για τρυπάνια κώνου κυλίνδρου βασίζεται συνήθως στην "εσωτερική διάμετρο (ίντσα/mm) + μέθοδος σύνδεσης". Η εξωτερική διάμετρος και το μήκος πρέπει να ταιριάζουν με τις προδιαγραφές της οπής στερέωσης του ακροφυσίου του τρυπανιού. Παρακάτω είναι οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες προδιαγραφές μεγέθους ακροφυσίων στον κλάδο, που καλύπτουν τα σχέδια προσαρμογής για διαφορετικές διαμέτρους τρυπανιών (6-17½ ίντσες, που αντιστοιχούν στις κύριες προδιαγραφές για γεώτρηση πετρελαίου και φυσικού αερίου και εξόρυξη):

1. Λογική σήμανσης μεγέθους: Ο κλάδος δίνει προτεραιότητα στις αυτοκρατορικές μονάδες (ίντσες) για την εσωτερική διάμετρο του ακροφυσίου, καθώς ευθυγραμμίζεται με τις διεθνείς τυπικές προδιαγραφές για τρυπάνια κώνου κυλίνδρου (π.χ., πρότυπα API). Οι μετρικές μονάδες είναι για αναφορά μετατροπής;
2. Μέθοδος σύνδεσης: Οι σπειρωτές συνδέσεις (σειρά NC) είναι κύριες (αντιπροσωπεύουν πάνω από το 90% των εφαρμογών) για τη συμβατική γεώτρηση. Οι συνδέσεις φλάντζας χρησιμοποιούνται μόνο για ακροφύσια εξαιρετικά μεγάλης διαμέτρου ή ακραίες συνθήκες εργασίας υψηλής πίεσης για την ενίσχυση της στεγανότητας της σύνδεσης;
3. Μη τυπικά μεγέθη: Για ειδικά τρυπάνια ή συνθήκες εργασίας (π.χ., τρυπάνια κώνου κυλίνδρου εξόρυξης μικρής διαμέτρου, γεώτρηση ακριβείας χαμηλής ροής), μπορούν να προσαρμοστούν μη τυπικά ακροφύσια με εσωτερικές διαμέτρους 6-8mm (που αντιστοιχούν σε 5/32"-10/32").

Κατά την επιλογή ενός μεγέθους ακροφυσίου, δεν χρειάζονται πολύπλοκοι υπολογισμοί. Επικεντρωθείτε στους ακόλουθους 3 βασικούς παράγοντες για γρήγορη αντιστοίχιση:

Το μέγεθος του ακροφυσίου είναι ανάλογο της διαμέτρου του τρυπανιού: όσο μεγαλύτερη είναι η διάμετρος του τρυπανιού, τόσο μεγαλύτερη είναι η απαιτούμενη ροή υγρού γεώτρησης και τόσο μεγαλύτερη είναι η αντίστοιχη εσωτερική διάμετρος του ακροφυσίου. Για παράδειγμα: Ένα τρυπάνι κώνου κυλίνδρου 8½ ιντσών (215,9 mm) συνήθως συνδυάζεται με ένα ακροφύσιο με εσωτερική διάμετρο 13/32"-15/32". Η χρήση ενός μικρού ακροφυσίου 11/32" θα έχει ως αποτέλεσμα ανεπαρκή περιοχή κάλυψης υγρού γεώτρησης και αδυναμία εκκένωσης των κομματιών έγκαιρα.

• Μαλακοί σχηματισμοί (π.χ., πηλός, χαλαρός ψαμμίτης): Ο βράχος σπάει εύκολα, απαιτώντας έκπλυση κομματιών μεγάλης ροής. Μπορεί να επιλεγεί ένα ελαφρώς μεγαλύτερο ακροφύσιο (π.χ., 15/32" αντί για 13/32");
• Σκληροί σχηματισμοί (π.χ., γρανίτης, χαλαζιακός ψαμμίτης): Απαιτείται δύναμη πρόσκρουσης υψηλής πίεσης για να βοηθήσει το σπάσιμο του βράχου. Θα πρέπει να επιλεγεί ένα ακροφύσιο μέτριου μεγέθους με χαμηλή απώλεια πίεσης (π.χ., 13/32"-15/32") για να αποφευχθεί η ανεπαρκής πίεση λόγω ενός μεγάλου ακροφυσίου;
• Σύνθετοι σχηματισμοί (π.χ., σχηματισμοί που φέρουν χαλίκι, ρηγματωμένοι σχηματισμοί): Απαιτείται μια ισορροπία μεταξύ έκπλυσης και αντι-κόλλησης. Συνιστάται να επιλέξετε ένα ακροφύσιο μεσαίου μεγέθους (π.χ., 15/32") για να εξασφαλίσετε μια ισορροπία μεταξύ ροής και πίεσης.

Το μέγεθος του ακροφυσίου πρέπει να ταιριάζει με την ονομαστική ροή και την πίεση της αντλίας γεώτρησης:

• Εάν η αντλία γεώτρησης έχει μεγάλη ροή (π.χ., ≥30L/s), μπορεί να επιλεγεί ένα ακροφύσιο μεγάλου μεγέθους (π.χ., 17/32"-19/32") για να αποφευχθεί η υπερβολική πίεση λόγω περιορισμού ροής;
• Εάν η αντλία γεώτρησης έχει υψηλή πίεση (π.χ., ≥40MPa), μπορεί να επιλεγεί ένα ακροφύσιο μεσαίου μεγέθους (π.χ., 13/32"-15/32") για μεγιστοποίηση της δύναμης πρόσκρουσης θραύσης βράχου;
• Φόρμουλα εμπειρίας βιομηχανίας: Εσωτερική διάμετρος ακροφυσίου (ίντσα) ≈ Διάμετρος τρυπανιού (ίντσα) * 0,05-0,08 (π.χ., τρυπάνι 9⅞ ιντσών * 0,06 ≈ ακροφύσιο 13/32 ιντσών).

1. Συνέπεια μεγέθους: Πολλαπλά ακροφύσια (συνήθως 3-6) στο ίδιο τρυπάνι κώνου κυλίνδρου πρέπει να έχουν το ίδιο μέγεθος για να αποφευχθεί η ανομοιόμορφη ροή που οδηγεί σε φθορά του τρυπανιού ή απόκλιση της τροχιάς γεώτρησης;
2. Αντιστοίχιση υλικού: Δώστε προτεραιότητα στα ακροφύσια καρβιδίου βολφραμίου τσιμεντοποιημένου καρβιδίου, ειδικά σε σκληρούς σχηματισμούς ή γεώτρηση υψηλής πίεσης. Η αντοχή τους στη φθορά είναι περισσότερο από 5 φορές μεγαλύτερη από αυτή των συνηθισμένων ακροφυσίων από ανοξείδωτο χάλυβα;
3. Έλεγχος εγκατάστασης: Πριν από την εγκατάσταση, επιβεβαιώστε ότι η εσωτερική διάμετρος του ακροφυσίου δεν είναι φραγμένη και ότι το σπείρωμα δεν έχει υποστεί ζημιά. Μετά την εγκατάσταση, ελέγξτε εάν η πίεση του υγρού γεώτρησης είναι σταθερή (η διακύμανση πίεσης ≤5MPa είναι φυσιολογική);
4. Τακτική αντικατάσταση: Όταν η εσωτερική διάμετρος του ακροφυσίου φθαρεί περισσότερο από 10% του αρχικού μεγέθους (π.χ., ένα ακροφύσιο 13/32" με φθαρμένη εσωτερική διάμετρο ≥11mm), πρέπει να αντικατασταθεί έγκαιρα για να αποφευχθεί η επίδραση στην απόδοση της γεώτρησης.

Η επιλογή του μεγέθους των ακροφυσίων τρυπανιών κώνου κυλίνδρου δεν απαιτεί πολύπλοκες επαγγελματικές γνώσεις. Ο πυρήνας είναι να ταιριάξετε "διάμετρο τρυπανιού + χαρακτηριστικά σχηματισμού + παραμέτρους υγρού γεώτρησης": επιλέξτε μεγάλα μεγέθη για μαλακούς σχηματισμούς και μεγάλα τρυπάνια, μεσαία μεγέθη για σκληρούς σχηματισμούς και υψηλή πίεση και μικρά μεγέθη για ρηχά στρώματα και μικρά τρυπάνια. Ο κοινός πίνακας μεγεθών που συντάχθηκε σε αυτό το άρθρο μπορεί να χρησιμοποιηθεί απευθείας ως αναφορά για την αγορά και την αντικατάσταση ακροφυσίων. Για ειδικές συνθήκες εργασίας (π.χ., εξαιρετικά βαθιά γεώτρηση, μη τυπικά τρυπάνια), τα μεγέθη μπορούν να προσαρμοστούν σύμφωνα με τις πραγματικές ανάγκες.

Ως επαγγελματίας του κλάδου καρβιδίου βολφραμίου, μπορούμε να παρέχουμε ακροφύσια καρβιδίου βολφραμίου πλήρους προδιαγραφών (από 11/32" έως 21/32" και μη τυπική προσαρμογή), κατασκευασμένα από τσιμεντοποιημένο καρβίδιο YG8/YG10 για να εξασφαλίσουμε εξαιρετικά υψηλή αντοχή στη φθορά και αντοχή στην πίεση. Εάν χρειάζεστε να προτείνουμε ακριβή μεγέθη με βάση συγκεκριμένα μοντέλα τρυπανιών ή σενάρια γεώτρησης, επικοινωνήστε μαζί μας για προσαρμοσμένες λύσεις για να βελτιώσετε την απόδοση γεώτρησης και τον έλεγχο του κόστους.