I bit di diamante sono strumenti fondamentali per la perforazione in roccia dura e la profilatura ad alta precisione, ampiamente utilizzati in scenari come l'estrazione di minerali metallici in roccia dura, la perforazione di pozzi di petrolio e gas in profondità,e esplorazione geologicaI loro ugelli (conosciuti anche come "occhi d'acqua") sono componenti chiave che garantiscono l'efficienza della perforazione e la durata di vita del bit.Le funzioni principali degli ugelli includono l'iniezione di fluido di perforazione ad alta pressione per raffreddare lo strato di taglio del diamanteAnche se i diamanti hanno una durezza estremamente elevata, la loro resistenza al calore è limitata (la temperatura di funzionamento a lungo termine deve essere controllata al di sotto di 700°C),e i tagli di roccia dura sono molto abrasiviLa razionalità delle dimensioni dell'ugello (principalmente diametro interno, diametro esterno e metodo di connessione) influisce direttamente sulle prestazioni operative: una dimensione troppo piccola porta a un flusso insufficiente di fluido di perforazione,causando un'usura eccessiva dello strato di taglio e l'accumulo di talee; una dimensione troppo grande provoca una perdita di pressione, indebolendo la forza di impatto di rottura della roccia.Questo articolo utilizza un linguaggio semplice e tabelle chiare per ordinare le specifiche di dimensioni comuni dell'ugello, criteri di selezione e scenari di applicazione tipici per i pezzi di diamanti,aiutare i professionisti del settore a abbinare rapidamente i modelli di bit alle dimensioni degli ugelli e migliorare la stabilità e l'economia della perforazione in roccia dura.
Prima di esplorare le dimensioni, vediamo brevemente il valore fondamentale degli ugelli per capire "perché la selezione delle dimensioni non può essere ignorata":
Il materiale di base degli ugelli di diamanti èCarburo di tungsteno di fascia alta, carburo cementato(alcuni utilizzano carburo di tungsteno rinforzato con diamanti), con altissima durezza (HRA≥91), resistenza all'usura e resistenza alla pressione.Può resistere all'erosione del fluido di perforazione ad alta pressione (30-60MPa), con una durata di 8-12 volte quella degli ugelli metallici ordinari, perfettamente adattati alle esigenze operative di alta frequenza e carico elevato dei pezzi di diamante in condizioni di lavoro in roccia dura.
La marcatura delle dimensioni dell'ugello per i pezzi di diamante è incentrata sul "diametro interno (imperiale/metrico) + metodo di connessione".Il diametro esterno e la lunghezza devono corrispondere ai fori di montaggio dell'ugello del bit (conformemente alle norme API o alle specifiche personalizzate dal produttore)Qui di seguito sono riportate le specifiche di dimensioni più comunemente utilizzate nel settore, che coprono le esigenze di adattamento dei tipi di diamanti tradizionali da 6 a 71⁄2 pollici,con particolare attenzione all'equilibrio della pressione e del flusso nelle trivellazioni in roccia dura:
| Diametro interno dell'ugello (pollici) | Diametro interno (mm) | Diametro del bit adattato (pollici) | Diametro esterno dell'ugello (mm) | Lunghezza dell'ugello (mm) | Metodo di connessione | Scenari di applicazione fondamentali |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 9/32 " | 7.14 | 6 - 7⁄8 | 12.0 | 25-30 anni | di larghezza uguale o superiore a 50 mm | Esplorazione geologica, perforazione su piccola scala di minerali metallici in roccia dura (granito, arenaria di quarzo), raffreddamento a bassa precisione di flusso |
| 11/32" | 8.73 | 77⁄8-97⁄8 | 14.0 | 30-35 | con filettatura (NC50) | Estrazione di roccia dura in miniere di medie e piccole dimensioni, trivellazione di pozzi di petrolio e di gas in roccia dura di media profondità (calcare stretta, roccia cristallina), bilanciamento della pressione e rimozione delle talee |
| 13/32" | 10.32 | 97⁄8-121⁄4 | 16.0 | 35-40 | con filettatura (NC50) | Perforazione su larga scala di minerali metallici in roccia dura, perforazione di sezioni di roccia dura di pozzi di gas di scisto (sciaro siliceo), per aumentare la forza di rottura della roccia a getto |
| 15/32 " | 11.91 | 12⁄4 e 4⁄4 | 18.0 | 40-45 | con filettatura (NC50/60) | Perforazione di pozzi di petrolio e gas ultraprofondi in roccia dura, estrazione di roccia dura in miniera a cielo aperto (basalto), raffreddamento ad alta pressione e a grande flusso e rimozione di talee |
| 17/32" | 13.49 | 143⁄4-171⁄2 | 20.0 | 45-50 | con filettatura (NC60) | Perforazioni extra-grandi di diamanti (es. pozzi minerari, pozzi di esplorazione geologica ultraprofonda), adattamento alle condizioni di lavoro estreme nella roccia dura |
| 19/32" | 15.08 | Al di sopra di 171⁄2 | 22.0 | 50-55 | Collegamento della flange | Perforatori scientifici ad ulteriore profondità, perforatori di roccia dura per l'industria nucleare (granito, diabase), requisiti di altissima pressione e di grande portata |
La selezione delle dimensioni degli ugelli del bit di diamante non richiede calcoli complessi.
La dimensione dell'ugello è positivamente correlata al diametro del bit: maggiore è il diametro del bit, maggiore è l'area di copertura e il flusso del fluido di perforazione richiesti,e maggiore è il diametro interno corrispondente dell'ugelloAd esempio: un pezzo di diamante di 250,8 mm di solito è abbinato a un ugello con un diametro interno di 11/32′′-13/32′′.L'utilizzo di un piccolo ugello 9/32" si tradurrà in insufficiente copertura del fluido di perforazione dell'intero strato di taglio, usura da surriscaldamento locale e accumulo di talee che portano alla aderenza.
I bit di diamante sono adatti solo per le formazioni di roccia dura.
Le dimensioni dell'ugello devono corrispondere al flusso nominale e alla pressione della pompa di perforazione:
| Campo di applicazione | Diametro del bit (pollici) | Tipo di formazione | Dimensione raccomandata dell'ugello (diametro interno) | Logica di selezione |
|---|---|---|---|---|
| Esplorazione geologica | 6 - 7⁄8 | Granito, quarzo e arenaria | 9/32" (7,14 mm) | Adattamento per pezzi di piccolo diametro, raffreddamento di precisione a basso flusso, garantendo l'integrità del nucleo |
| Perforazione in roccia dura di minerali metallici | 97⁄8-121⁄4 | Basalto, scisto siliceo | 11/32"-13/32" | Bilanciamento della pressione e rimozione delle talee, resistenza alle talee altamente abrasive |
| Pozzi di petrolio e gas ultraprofondi | 12⁄4 e 4⁄4 | Roccia cristallina, calcare stretta | 15/32" (11,91 mm) | raffreddamento ad alta pressione e a grande flusso, adattabile a condizioni di alta temperatura di pozzo ultraprofondo |
| Rimozione di roccia in miniera a cielo aperto | 143⁄4-171⁄2 | Diabase, granito | 17/32" (13,49 mm) | Adattamento per pezzi di grande diametro, miglioramento della forza di rottura della roccia a getto |
| Perforazione per l'industria nucleare | Più di 17 anni e mezzo. | Granito ad alta resistenza | 19/32" (15.08 mm) | Adattamento alle condizioni di lavoro estreme, raffreddamento ad altissima pressione e a grande flusso e rimozione delle talee |
La selezione delle dimensioni degli ugelli del bit di diamante non richiede una conoscenza professionale complessa. Il nucleo è quello di abbinare "diametro del bit + caratteristiche di formazione + parametri del fluido di perforazione":scegliere dimensioni medie per roccia dura densa, di medie o grandi dimensioni per le rocce dure altamente abrasive, e di piccole dimensioni per i pezzi di piccolo diametro e per la precisione del core.La tabella delle dimensioni comuni compilata in questo articolo può essere direttamente utilizzata come rapido riferimento per l'acquisto e la sostituzione degli ugelli, che copre oltre il 90% degli scenari di perforazione in roccia dura.
In qualità di professionisti dell'industria del carburo di tungsteno, possiamo fornire ugelli di diamanti a piccole dimensioni (da 9/32" a 19/32" e personalizzazione non standard),con una tensione di 20 V o più, ma non superiore a 50 VSe avete bisogno di raccomandare dimensioni precise basate su modelli specifici di bit di diamante, formazioni di perforazione o parametri dell'attrezzatura,contattaci per soluzioni personalizzate per migliorare l'efficienza della perforazione nella roccia dura e ridurre i costi di gestione e manutenzione.
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