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Nel settore minerario, delle trivellazioni di petrolio e di gas e in altri settori, il tasso di usura dei pezzi di carburo cementato influisce direttamente sull'efficienza operativa e sui costi.Molti medici attribuiscono la malattia alla scelta impropria del materiale o alle formazioni troppo dure., ma si trascura un fattore chiave facilmente trascurato: la precisione di adattamento tra ugello e involucro.mentre le carcasse svolgono un ruolo di guida e protezione per il bitLo stato di adattabilità dei due (come la corrispondenza delle dimensioni, la larghezza dell'intervallo e la coassialità) influisce direttamente sulla direzione di flusso del fluido di perforazione, sulla distribuzione della pressione e sull'effetto di scarico delle talee,in tal modo aggravare l'usura del pezzoQuesto articolo utilizza un linguaggio semplice e tabelle chiare per riassumere le manifestazioni specifiche di un'adattamento improprio dell'involucro dell'ugello, il suo impatto sui bit,nonché parametri di adattamento corretti e metodi di risoluzione dei problemi, che aiuta gli operatori del settore a individuare rapidamente i problemi e a ridurre l'usura inutile dei pezzi.
1Innanzitutto, comprendiamo perché l'adeguatezza dell'involucro dell'ugello influisce sull'usura del pezzo.
La resistenza all'usura dei pezzi di carburo cementato dipende principalmente dalla durezza dei materiali di carburo di tungsteno (HRA≥90).se il fluido di perforazione non può raffreddare efficacemente il bit o i tagli di scarico in tempo utileLa condizione di idoneità degli ugelli e degli involucri è il determinante fondamentale dell'efficacia del fluido di perforazione:
- Funzione di guida del fluido di perforazione: Le carcasse possono limitare la direzione di flusso del fluido di perforazione iniettato dagli ugelli, garantendo che copra con precisione i denti di taglio dei bit.L'allineamento non corretto farà sì che il fluido di perforazione si allontani dall'area bersaglio, che porta a surriscaldamento locale e usura dei denti da taglio;
- Efficienza dello scarico delle talee: il liquido per la perforazione ad alta pressione iniettato dagli ugelli deve trasportare i tagli attraverso la spaziatura tra l'ugello e la cassa; spaziature di adattamento irragionevoli causeranno l'accumulo di tagli,con una lunghezza di 20 mm o più, ma non superiore a 20 mm;
- Controllo delle perdite di pressione: La precisione di adattamento degli ugelli e dei contenitori influisce sulla pressione del fluido di perforazione.Entrambi indirettamente aggravano l'usura.
In poche parole, l'adattamento tra ugello e involucro è come "un tubo d'acqua e una testa di irrigatore":il flusso d'acqua (fluido di perforazione) spruzzato dalla testa dell'irrigatore (ugello) deve essere guidato dal tubo d'acqua (casing) per agire sul bersaglio con precisioneL'inserimento improprio comporterà un flusso d'acqua disperso e una pressione insufficiente, che non eserciterà l'effetto desiderato.
2. 3 Casi comuni di manifestazioni improprie di adattamento e usura
L'adattamento improprio dell'involucro dell'ugello si riflette principalmente in tre aspetti: "disadattamento delle dimensioni", "spazio anormale" e "diviazione dell'installazione".
| Tipo di problema di idoneità | Manifestazioni specifiche | Impatto sui pezzi di carburo cementato | Sintomi tipici presenti sul luogo |
|---|---|---|---|
| Non corrispondenza delle dimensioni (Diametro esterno dell'ugello > Diametro interno del involucro) | L'ugello non può essere inserito completamente nel involucro, o si spremono la parete interna del involucro dopo l'inserimento | La direzione di iniezione del fluido di perforazione si discosta, causando un raffreddamento locale insufficiente dei denti da taglio e un fenomeno di "appiattimento locale"; le carcasse deformate graffiano il corpo del bit | Usura grave su un lato dei denti taglianti, graffi sulla parete interna del contenitore |
| Non corrispondenza delle dimensioni (Diametro esterno dell'ugello < Diametro interno eccessivo dell'involucro) | Disparità eccessivamente grande tra ugello e parete interna del contenitore (>3 mm) | Le macchie non possono essere scaricate tempestivamente e si accumulano sulla superficie di lavoro dei bit.che porta a un "usura completa" dei denti da taglio | Tutti i denti di taglio del bit si usurano uniformemente e rapidamente, con un elevato contenuto di tagli nel liquido di perforazione |
| Intervallo eccessivamente piccolo (< 0,5 mm) | Spazio stretto tra l'ugello e la parete interna dell'involucro, che ostacola la circolazione del fluido di perforazione | Insufficiente flusso del fluido di perforazione, cattivo raffreddamento e effetti di scarico delle talee. | Fragmentazione dei denti di taglio dei bit, vibrazioni evidenti dell'attrezzatura durante la perforazione |
| Disparità di installazione (disallineamento) | Le linee centrali dell'ugello e dell'involucro sono spostate, con conseguente inclinazione della direzione di iniezione | Il liquido di perforazione copre solo un'area locale del bit. | Usura irregolare dei denti taglianti, usura grave su un'estremità della parete interna del cartuccio |
Nota complementare:
- Ciclo di usura normale dei pezzi di carburo cementato: a seconda della durezza della formazione, di solito è di 50-200 ore.o addirittura portare a "scatto dopo un'unica operazione";
- Punto facilmente confuso: l'usura causata da formazioni eccessivamente dure è di solito un smussamento uniforme dei denti da taglio, mentre l'usura causata da un'adattamento improprio è per lo più "usura locale", "fissatura",o "usura anormalmente rapida", che si distinguono rapidamente dalla forma di usura.
3. Riferimento per i parametri corretti di adattamento (applicazione diretta)
I diversi tipi di pezzi di carburo cementato (coni di rulli, PDC, diamanti) e gli scenari di applicazione hanno requisiti leggermente diversi per i parametri di adattamento del contenitore dell'ugello.Qui di seguito sono riportate le norme di riferimento generali del settore che riguardano le condizioni di lavoro più diffuse:
| Tipo di bit | Diametro esterno dell'ugello adattato (mm) | Diametro interno raccomandato della carcassa (mm) | Distanza di adattamento ragionevole (mm) | Requisito di coassialità dell'impianto | Scenari applicabili |
|---|---|---|---|---|---|
| Fabbricazione in cui il prodotto è utilizzato per la fabbricazione di prodotti chimici | 14-16 | 15-17 | 0.8-1.5 | ≤ 0,3 mm | Perforazione di miniere poco profonde, strati superficiali di pozzi di petrolio e gas |
| Fabbricazione a partire da prodotti della voce 8528 | 16-18 | 17-19 | 1.0-2.0 | ≤ 0,5 mm | Perforazione convenzionale di formazione a media profondità |
| PDC Bit (6-103⁄4 pollici) | 12-16 | 13-17 | 0.8-1.5 | ≤ 0,3 mm | Perforazione ad alta efficienza di gas di scisto e di petrolio rigido |
| Diamante di bit (6-143⁄4 pollici) | 14-20 | 15-21 | 1.0-2.0 | ≤ 0,5 mm | Perforazioni di roccia dura, perforazioni di noccioline |
| Dispositivi per il controllo delle emissioni | 10-14 | 11-15 | 0.5-1.2 | ≤ 0,3 mm | Perforazione di formazioni molli, perforazione di pozzi idrici |
Principi fondamentali di adattamento:
- Il diametro interno dell'involucro deve essere di 0,5 a 2,0 mm superiore al diametro esterno dell'ugello per garantire la circolazione del fluido di perforazione evitando l'iniezione dispersa causata da spazi troppo ampi;
- Durante l'installazione, assicurarsi che la deviazione delle linee centrali dell'ugello e dell'involucro sia ≤ 0,5 mm, che può essere calibrata con una stiratrice o un semplice strumento di posizionamento;
- Gli ugelli multipli dello stesso strumento di perforazione (ad esempio, i coni a rulli di solito hanno 3-6 ugelli) devono mantenere dimensioni costanti per evitare usura locale causata da un flusso irregolare.
4. Soluzione di problemi in 3 passaggi e soluzione per problemi di adattamento per ridurre l'usura
Se viene riscontrato un'usura anormale dei pezzi di carburo cementato, si possono adottare le seguenti misure per risolvere i problemi di adattamento dell'involucro dell'ugello e risolvere rapidamente i pericoli nascosti:
Passo 1: Verificare la corrispondenza delle dimensioni
- Misurare il diametro esterno dell'ugello e il diametro interno dell'involucro con pinze e confrontarlo con la tabella di riferimento di cui sopra per verificare se il diametro interno dell'involucro è entro il range raccomandato;
- Se il diametro esterno dell'ugello è troppo grande: sostituire l'ugello con la specifica corrispondente (prioritare gli ugelli in carburo di tungsteno per una migliore resistenza all'usura);
- Se il diametro esterno dell'ugello è troppo piccolo: sostituire l'involucro con un diametro interno più piccolo o installare una bussola adattiva all'esterno dell'ugello (assicurarsi che la bussola non influisca sul flusso del fluido di perforazione).
Passo 2: regolare il gap di adattamento
- Spazio eccessivamente ampio (> 2,0 mm): selezionare un ugello con un diametro esterno leggermente maggiore o utilizzare un ugello con funzione di posizionamento (con struttura integrata di compensazione degli spazi);
- Spazio eccessivamente piccolo (< 0,5 mm): macinare leggermente la parete interna dell'involucro (nota per mantenere liscia la parete interna),o sostituire l'ugello con un diametro esterno leggermente inferiore per garantire che l'intervallo sia entro un raggio ragionevole.
Fase 3: calibrazione della coassialità dell'impianto
- Durante l'installazione, inserire l'ugello nell'involucro, attaccare una linea di rettifica alle facce finali dell'involucro e dell'ugello e osservare se vi è un vuoto (quello ≤ 0,3 mm è qualificato);
- Se vi è una deviazione: regolare l'angolo di installazione dell'ugello o sostituire il sedile di montaggio con una precisione di posizionamento superiore (ad es.un sedile dell'ugello con una scanalatura di fissaggio) per assicurare che le linee centrali dei due siano allineate;
- Ispezione regolare: interrompere la perforazione ogni 50 ore per verificare lo stato idoneo degli ugelli e dei involucri e pulire tempestivamente i tagli o le impurità accumulate sulla parete interna.
5- Comuni incomprensioni: queste pratiche aggravano l'usura causata da un'adattamento improprio
- Sostituire solo i bit senza verificare l' idoneità: sostituire frequentemente pezzi di carburo cementato di alta qualità, ma ignorare i problemi di adattamento dell'involucro dell'ugello, con conseguente veloce usura dei nuovi pezzi e aumento dei costi;
- Ingrandimento casuale del diametro interno del involucro: credendo che "più grande è la lacuna, meglio scaricano le talee",L'ingrandimento cieco del diametro interno del involucro provoca l'iniezione dispersa di fluido di perforazione e riduce gli effetti di raffreddamento e rottura della roccia;
- Fuse di miscelazione di specifiche diverse: la miscelazione di ugelli di diametro esterno diverso nello stesso strumento di perforazione comporta un flusso irregolare, una forza di taglio squilibrata e un'usura locale aggravata;
- Non trascurare l'usura delle carcasse: Se non si sostituiscono tempestivamente gli involucri con pareti interne irregolari a causa dell'usura, si verifica una deviazione dell'installazione dell'ugello e l'involucro usurpato scalfisce il corpo del bit.
Conclusione: la precisione è la chiave per la "lunga durata" dei pezzi di carburo cementato
L'usura frequente dei pezzi di carburo cementato non è sempre dovuta a problemi di materiale o di formazione.spazi di adattamento appropriati, e una coassialità di installazione precisa possono consentire al fluido di perforazione di esercitare pienamente le sue funzioni di raffreddamento e scarico dei tagli, prolungando significativamente la vita utile dei bit.Come professionista dell'industria del carburo di tungsteno, si raccomanda di prestare attenzione ai parametri di adattamento dell'involucro dell'ugello concentrandosi sulla selezione del materiale del bit.Selezionare e installare in base alle norme di riferimento di questo articolo per ridurre efficacemente i tassi di usura e i costi operativi.
Se si incontrano condizioni di lavoro particolari (per esempio, trivellazione ultraprofonda, formazioni complesse) o problemi di adattamento che non possono essere risolti con metodi convenzionali,per favore contattateci per soluzioni personalizzate. Possiamo fornire ugelli di carburo di tungsteno adattati a diversi bit e schemi di adattamento del involucro., contribuendo a migliorare l'efficienza operativa e a ridurre i costi di gestione e manutenzione.