أخبار الشركة عن أحجام الفوهات الشائعة لرؤوس الماس ومراجع التطبيقات

تعتبر رؤوس الماس أدوات أساسية لحفر الصخور الصلبة والتنقيب عالي الدقة، وتستخدم على نطاق واسع في سيناريوهات مثل تعدين الصخور الصلبة لخامات المعادن، وحفر آبار النفط والغاز فائقة العمق، والتنقيب الجيولوجي. تعتبر فوهاتها (المعروفة أيضًا باسم "عيون الماء") مكونات رئيسية تضمن كفاءة الحفر وعمر خدمة الرأس. تشمل الوظائف الأساسية للفوهات حقن سائل الحفر عالي الضغط لتبريد طبقة القطع الماسية، وشطف نواتج الصخور الصلبة، والمساعدة في تكسير الصخور. على الرغم من أن الماس يتمتع بصلابة عالية للغاية، إلا أن مقاومته للحرارة محدودة (يجب التحكم في درجة حرارة التشغيل على المدى الطويل أقل من 700 درجة مئوية)، ونواتج الصخور الصلبة شديدة التآكل. يؤثر عقلانية حجم الفوهة (القطر الداخلي والقطر الخارجي وطريقة التوصيل بشكل أساسي) بشكل مباشر على الأداء التشغيلي: يؤدي الحجم الصغير جدًا إلى عدم كفاية تدفق سائل الحفر، مما يتسبب في ارتفاع درجة حرارة طبقة القطع وتراكم نواتج الحفر؛ يؤدي الحجم الكبير جدًا إلى فقدان الضغط، مما يضعف قوة تأثير تكسير الصخور. تستخدم هذه المقالة لغة بسيطة وجداول واضحة لفرز مواصفات حجم الفوهة الشائعة، ومعايير الاختيار، وسيناريوهات التطبيق النموذجية لرؤوس الماس، مما يساعد ممارسي الصناعة على مطابقة نماذج الرؤوس بسرعة مع أحجام الفوهات وتحسين استقرار واقتصاديات حفر الصخور الصلبة.

قبل استكشاف الأحجام، دعنا نفرز بإيجاز القيمة الأساسية للفوهات لفهم "لماذا لا يمكن تجاهل اختيار الحجم":

1. التبريد الدقيق: يولد الاحتكاك بين طبقة القطع الماسية (الماس الطبيعي أو الصناعي) والصخور الصلبة (مثل الجرانيت والبازلت) حرارة كبيرة. يتم حقن سائل الحفر عالي الضغط بدقة على سطح القطع من خلال الفوهات لتبديد الحرارة بسرعة، مما يمنع طبقة الماس من السقوط أو التفحم بسبب ارتفاع درجة الحرارة؛
2. إزالة نواتج الحفر بكفاءة: نواتج الصخور الصلبة صلبة وشديدة التآكل. إذا تراكمت على سطح عمل الرأس، فإنها ستسرع من تآكل الماس. يمكن لسائل الحفر المحقون عالي السرعة أن يشطف على الفور نواتج الحفر إلى الأرض، مما يقلل من الطحن المتكرر؛
3. المساعدة في تكسير الصخور: يشكل سائل الحفر عالي الضغط تيارات من خلال فوهات بأحجام معينة لنقش الكسور مسبقًا على سطح الصخور الصلبة، مما يقلل من مقاومة قطع الماس ويحسن كفاءة تكسير الصخور الصلبة.

المادة السائدة لفوهات رؤوس الماس هي كربيد التنجستن عالي الجودة (يستخدم البعض كربيد التنجستن المقوى بالماس)، يتميز بصلابة فائقة (HRA≥91)، ومقاومة التآكل، ومقاومة الضغط. يمكنه تحمل تآكل سائل الحفر عالي الضغط (30-60 ميجا باسكال)، مع عمر خدمة يتراوح بين 8-12 ضعفًا لعمر الفوهات المعدنية العادية، ويتكيف تمامًا مع الاحتياجات التشغيلية عالية التردد وعالية التحميل لرؤوس الماس في ظروف عمل الصخور الصلبة.

يتمحور تحديد حجم الفوهة لرؤوس الماس حول "القطر الداخلي (إمبراطوري/متري) + طريقة التوصيل". يجب أن يتطابق القطر الخارجي والطول مع فتحات تركيب الفوهة الخاصة بالرأس (الامتثال لمعايير API أو مواصفات الشركة المصنعة المخصصة). فيما يلي مواصفات الحجم الأكثر استخدامًا في الصناعة، والتي تغطي احتياجات التكيف لرؤوس الماس السائدة من 6-17 بوصة، مع التركيز على تحقيق التوازن بين الضغط والتدفق في حفر الصخور الصلبة:

1. منطق تحديد الحجم: تعطي الصناعة الأولوية للوحدات الإمبراطورية (البوصات) للتوافق مع المعايير العامة الدولية لرؤوس الماس (على سبيل المثال، API 7-1). الوحدات المترية هي للإشارة إلى التحويل، وتسهيل الاستخدام في المناطق غير الإمبراطورية؛
2. طريقة التوصيل: تمثل التوصيلات الملولبة أكثر من 95٪، مع NC50 كمواصفة سائدة، تتكيف مع معظم رؤوس الماس المتوسطة والكبيرة؛ تستخدم توصيلات الشفة فقط للفوهات ذات القطر الكبير جدًا أو ظروف العمل ذات الضغط العالي للغاية (الضغط ≥50 ميجا باسكال) لضمان إحكام التوصيل ومقاومة الضغط؛
3. الأحجام غير القياسية: لرؤوس الماس الصغيرة (≤6 بوصات) أو سيناريوهات التنقيب الدقيقة التي يتم التحكم فيها بالضغط، يمكن تخصيص فوهات غير قياسية بأقطار داخلية تبلغ 5-7 مم (مقابلة لـ 4/32"-9/32") لتلبية الاحتياجات الشخصية.

لا يتطلب تحديد أحجام فوهات رؤوس الماس حسابات معقدة. ركز على النقاط الثلاث التالية للمطابقة السريعة للطلب:

يرتبط حجم الفوهة إيجابًا بقطر الرأس: كلما زاد قطر الرأس، زادت مساحة التغطية والتدفق المطلوبة لسائل الحفر، وزاد القطر الداخلي للفوهة المقابل. على سبيل المثال: عادةً ما يتم إقران رأس ماسي مقاس 9⅞ بوصة (250.8 مم) بفوهة بقطر داخلي يبلغ 11/32"-13/32". سيؤدي استخدام فوهة صغيرة مقاس 9/32" إلى عدم كفاية تغطية سائل الحفر لطبقة القطع بأكملها، وتآكل الحرارة الموضعية، وتراكم نواتج الحفر مما يؤدي إلى الالتصاق.

رؤوس الماس مناسبة فقط لتكوينات الصخور الصلبة. تتطلب الأنواع المختلفة من الصخور الصلبة متطلبات مختلفة قليلاً لأحجام الفوهات:

• الصخور الصلبة الكثيفة (مثل الجرانيت والبازلت): هناك حاجة إلى تيارات نفاثة عالية الضغط للمساعدة في تكسير الصخور. يوصى باختيار فوهة متوسطة الحجم (مثل 11/32"-13/32") لتقليل فقدان الضغط وتعظيم قوة تأثير التيار النفاث؛
• الصخور الصلبة السيليسية (مثل الصخر الزيتي السيليسي، والحجر الرملي الكوارتز): نواتج الحفر شديدة التآكل، وتتطلب إزالة سريعة للنواتج ذات التدفق الكبير. يمكن تحديد فوهة أكبر قليلاً (مثل 13/32" بدلاً من 11/32") لتجنب تآكل نواتج الحفر لطبقة الماس؛
• الصخور الصلبة المتطورة للكسور: هناك حاجة إلى توازن بين التبريد ومكافحة الالتصاق. إعطاء الأولوية لحجم متوسط (مثل 13/32") لضمان التوازن بين التدفق والضغط، ومنع تراكم نواتج الحفر في الكسور.

يجب أن يتطابق حجم الفوهة مع معدل التدفق والضغط المقدرين لمضخة الحفر:

• معدل تدفق مضخة الحفر الكبير (≥25 لتر/ثانية): حدد فوهة كبيرة الحجم (مثل 15/32"-17/32") لتجنب الضغط الزائد للنظام بسبب تقييد التدفق، مما قد يؤدي إلى إتلاف الرأس أو خط الأنابيب؛
• ضغط مضخة الحفر العالي (≥45 ميجا باسكال): حدد فوهة متوسطة الحجم (مثل 11/32"-15/32") لضمان قوة تأثير التيار النفاث وتحسين كفاءة تكسير الصخور الصلبة؛
• صيغة خبرة الصناعة: القطر الداخلي للفوهة (بوصة) ≈ قطر الرأس (بوصة) * 0.04-0.07 (على سبيل المثال، رأس 12¼ بوصة * 0.05 ≈ فوهة 13/32 بوصة).

1. اتساق الحجم: يجب أن تكون الفوهات المتعددة (عادةً 2-4) الموجودة على نفس الرأس الماسي من نفس الحجم لتجنب القوة غير المتوازنة على طبقة القطع، أو تآكل الرأس، أو انحراف المسار بسبب التدفق غير المتكافئ؛
2. تكييف المواد: إعطاء الأولوية لفوهات كربيد التنجستن عالي الجودة، خاصة في الصخور الصلبة شديدة التآكل، لتجنب الاستبدال المتكرر للفوهات المعدنية العادية بسبب التآكل السريع، مما يؤثر على الكفاءة التشغيلية؛
3. فحص التركيب: قم بتنظيف الحطام (مثل نواتج الحفر والزيت) من القطر الداخلي للفوهة قبل التركيب، وتحقق من إحكام الخيوط/الشفة، واختبر ضغط سائل الحفر بعد التركيب (التقلب ≤5 ميجا باسكال أمر طبيعي)؛
4. الاستبدال المنتظم: عندما يتآكل القطر الداخلي للفوهة بأكثر من 10٪ من الحجم الأصلي (على سبيل المثال، فوهة 13/32" بقطر داخلي مهترئ ≥11 مم)، أو تظهر حفر/تشققات تآكل، استبدلها في الوقت المناسب لتجنب التأثير على التبريد وتأثيرات تكسير الصخور.

لا يتطلب تحديد أحجام فوهات رؤوس الماس معرفة مهنية معقدة. الجوهر هو مطابقة "قطر الرأس + خصائص التكوين + معلمات سائل الحفر": اختر أحجامًا متوسطة للصخور الصلبة الكثيفة، وأحجامًا متوسطة إلى كبيرة للصخور الصلبة شديدة التآكل، وأحجامًا صغيرة للرؤوس ذات القطر الصغير والتنقيب الدقيق. يمكن استخدام جدول الحجم الشائع المجمع في هذه المقالة مباشرة كمرجع سريع لشراء واستبدال الفوهات، ويغطي أكثر من 90٪ من سيناريوهات حفر الصخور الصلبة.

بصفتنا ممارسًا في صناعة كربيد التنجستن، يمكننا توفير فوهات رؤوس الماس كاملة المواصفات (من 9/32" إلى 19/32" وتخصيص غير قياسي)، مصنوعة من كربيد التنجستن YG6X/YG8 عالي الجودة لضمان مقاومة فائقة للتآكل ومقاومة الضغط. إذا كنت بحاجة إلى التوصية بأحجام دقيقة بناءً على نماذج رؤوس الماس المحددة، أو تكوينات الحفر، أو معلمات المعدات، فيرجى الاتصال بنا للحصول على حلول مخصصة للمساعدة في تحسين كفاءة حفر الصخور الصلبة وتقليل تكاليف التشغيل والصيانة.