أخبار الشركة عن أحجام الفوهات الشائعة لأجزاء مخروط الدوار ومراجع التطبيق

بصفتها أداة حفر أساسية في حفر النفط والغاز والتعدين وغيرها من المجالات، تعتبر الفوهة (المعروفة أيضًا باسم "عين الماء") لقمة المخروط الدوار مكونًا رئيسيًا - وهي مسؤولة بشكل أساسي عن حقن سائل الحفر لتحقيق الوظائف الأساسية المتمثلة في تبريد اللقمة، وشطف النواتج، وحماية أسنان القطع. يؤثر اختيار حجم الفوهة (القطر الداخلي والقطر الخارجي وطريقة التوصيل بشكل أساسي) بشكل مباشر على كفاءة الحفر: يؤدي الحجم الصغير جدًا إلى عدم كفاية تدفق سائل الحفر، مما يؤدي إلى ضعف التبريد وإزالة النواتج؛ يؤدي الحجم الكبير جدًا إلى فقدان الضغط، مما يقلل من قوة تأثير تكسير الصخور. يرتب هذا المقال مواصفات حجم الفوهة الشائعة، وعوامل اختيار الحجم، وسيناريوهات التطبيق النموذجية لقمم المخروط الدوار. من خلال الجداول البديهية والتعبيرات الواضحة، فإنه يساعد ممارسي الصناعة على مطابقة نماذج اللقمات مع أحجام الفوهات بسرعة، مما يحسن استقرار وكفاءة عمليات الحفر.

قبل تقديم الأحجام، دعنا نوضح بإيجاز القيمة الأساسية للفوهات للمساعدة في فهم "لماذا يعتبر اختيار الحجم أمرًا بالغ الأهمية":

1. التبريد وتقليل درجة الحرارة: يحمل سائل الحفر عالي الضغط الحرارة المتولدة عن الاحتكاك بين أسنان القطع الخاصة باللقمة والصخر (يمكن أن تتجاوز درجة حرارة حافة القطع 800 درجة مئوية أثناء الحفر)، مما يمنع أسنان القطع المصنوعة من كربيد التنجستن من التآكل أو التشقق بسبب ارتفاع درجة الحرارة؛
2. إزالة النواتج وتنظيف الثقوب: يقوم سائل الحفر المحقون عالي السرعة بشطف النواتج في قاع البئر إلى الأرض، مما يمنع تراكم النواتج الذي قد يتسبب في التصاق اللقمة أو تكسير الصخور بشكل متكرر؛
3. حماية اللقمة: يقلل الغشاء السائل المتكون بواسطة سائل الحفر من الاحتكاك المباشر بين أسنان القطع والصخر، مع منع التلف الكاشطة لجسم اللقمة من النواتج.

مادة فوهات لقمة المخروط الدوار هي بشكل أساسي كربيد التنجستن الملبد (يستخدم البعض أنواعًا معززة بالألماس)، تتميز بصلابة فائقة (HRA≥90) ومقاومة للتآكل. يمكنها تحمل تآكل سائل الحفر عالي الضغط (عادةً 20-50 ميجا باسكال) وعالي السرعة، مع عمر خدمة يتراوح بين 5 و 10 أضعاف عمر الفوهات المعدنية العادية.

عادةً ما يعتمد تحديد حجم الفوهة لقمم المخروط الدوار على "القطر الداخلي (بوصة/مم) + طريقة التوصيل". يجب أن يتطابق القطر الخارجي والطول مع مواصفات فتحة تركيب الفوهة الخاصة باللقمة. فيما يلي مواصفات حجم الفوهة الأكثر استخدامًا في الصناعة، والتي تغطي مخططات التكيف لأقطار اللقمات المختلفة (6-17½ بوصة، المقابلة للمواصفات السائدة لحفر النفط والغاز والتعدين):

1. منطق تحديد الحجم: تعطي الصناعة الأولوية للوحدات الإمبراطورية (البوصات) للقطر الداخلي للفوهة، لأنها تتماشى مع المواصفات القياسية الدولية لقمم المخروط الدوار (مثل معايير API). الوحدات المترية هي للإشارة إلى التحويل؛
2. طريقة التوصيل: التوصيلات الملولبة (سلسلة NC) هي السائدة (تمثل أكثر من 90٪ من التطبيقات) للحفر التقليدي؛ تُستخدم توصيلات الشفة فقط للفوهات ذات القطر الكبير جدًا أو ظروف العمل القاسية ذات الضغط العالي لتعزيز إحكام التوصيل؛
3. الأحجام غير القياسية: بالنسبة للقمم الخاصة أو ظروف العمل (مثل لقمات المخروط الدوار للتعدين ذات القطر الصغير، والحفر الدقيق منخفض التدفق)، يمكن تخصيص الفوهات غير القياسية بأقطار داخلية تبلغ 6-8 مم (مقابلة لـ 5/32"-10/32").

عند تحديد حجم الفوهة، ليست هناك حاجة إلى حسابات معقدة. ركز على العوامل الأساسية الثلاثة التالية للمطابقة السريعة:

يتناسب حجم الفوهة مع قطر اللقمة: كلما زاد قطر اللقمة، زاد تدفق سائل الحفر المطلوب، وزاد القطر الداخلي للفوهة المقابل. على سبيل المثال: عادةً ما يتم إقران لقمة مخروط دوار مقاس 8½ بوصة (215.9 مم) بفوهة بقطر داخلي يبلغ 13/32". سيؤدي استخدام فوهة صغيرة مقاس 11/32" إلى عدم كفاية منطقة تغطية سائل الحفر والفشل في تصريف النواتج في الوقت المناسب.

• التكوينات اللينة (مثل الطين والحجر الرملي السائب): تتكسر الصخور بسهولة، مما يتطلب تدفقًا كبيرًا لشطف النواتج. يمكن تحديد فوهة أكبر قليلاً (مثل 15/32")؛
• التكوينات الصلبة (مثل الجرانيت والحجر الرملي الكوارتز): هناك حاجة إلى قوة تأثير عالية الضغط للمساعدة في تكسير الصخور. يجب اختيار فوهة متوسطة الحجم مع فقدان ضغط منخفض (مثل 13/32"-15/32") لتجنب عدم كفاية الضغط بسبب الفوهة الكبيرة؛
• التكوينات المعقدة (مثل التكوينات الحاملة للحصى، والتكوينات المتشققة): هناك حاجة إلى توازن بين الشطف ومكافحة الالتصاق. يوصى بتحديد فوهة متوسطة الحجم (مثل 15/32") لضمان التوازن بين التدفق والضغط.

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

• إذا كان لمضخة الحفر معدل تدفق كبير (مثل ≥30 لتر/ثانية)، فيمكن تحديد فوهة كبيرة الحجم (مثل 17/32"-19/32") لتجنب الضغط المفرط بسبب تقييد التدفق؛
• إذا كانت مضخة الحفر ذات ضغط عالٍ (مثل ≥40 ميجا باسكال)، فيمكن تحديد فوهة متوسطة الحجم (مثل 13/32"-15/32") لزيادة قوة تأثير تكسير الصخور؛
• صيغة خبرة الصناعة: القطر الداخلي للفوهة (بوصة) ≈ قطر اللقمة (بوصة) * 0.05-0.08 (على سبيل المثال، لقمة مقاس 9⅞ بوصة * 0.06 ≈ فوهة مقاس 13/32 بوصة).

1. اتساق الحجم: يجب أن تكون الفوهات المتعددة (عادةً 3-6) الموجودة على نفس لقمة المخروط الدوار من نفس الحجم لتجنب التدفق غير المتكافئ الذي يؤدي إلى تآكل اللقمة أو انحراف مسار الحفر؛
2. مطابقة المواد: إعطاء الأولوية لفوهات كربيد التنجستن الملبدة، خاصة في التكوينات الصلبة أو الحفر عالي الضغط. تزيد مقاومتها للتآكل عن 5 أضعاف مقاومة فوهات الفولاذ المقاوم للصدأ العادية؛
3. فحص التركيب: قبل التركيب، تأكد من أن القطر الداخلي للفوهة غير مسدود وأن الخيط غير تالف. بعد التركيب، اختبر ما إذا كان ضغط سائل الحفر مستقرًا (تقلب الضغط ≤5 ميجا باسكال أمر طبيعي)؛
4. الاستبدال المنتظم: عندما يتآكل القطر الداخلي للفوهة بأكثر من 10٪ من الحجم الأصلي (على سبيل المثال، فوهة مقاس 13/32" بقطر داخلي مهترئ ≥11 مم)، يجب استبدالها في الوقت المناسب لتجنب التأثير على كفاءة الحفر.

لا يتطلب تحديد حجم فوهات لقمة المخروط الدوار معرفة مهنية معقدة. الجوهر هو مطابقة "قطر اللقمة + خصائص التكوين + معلمات سائل الحفر": اختر أحجامًا كبيرة للتكوينات اللينة واللقمات الكبيرة، وأحجامًا متوسطة للتكوينات الصلبة والضغط العالي، وأحجامًا صغيرة للطبقات الضحلة واللقمات الصغيرة. يمكن استخدام جدول الحجم الشائع المجمع في هذا المقال مباشرة كمرجع لشراء واستبدال الفوهات. بالنسبة لظروف العمل الخاصة (مثل الحفر فائق العمق، واللقمات غير القياسية)، يمكن تخصيص الأحجام وفقًا للاحتياجات الفعلية.

بصفتنا ممارسًا في صناعة كربيد التنجستن، يمكننا توفير فوهات كربيد التنجستن كاملة المواصفات (من 11/32" إلى 21/32" وتخصيص غير قياسي)، مصنوعة من كربيد YG8/YG10 الملبد لضمان مقاومة فائقة للتآكل ومقاومة للضغط. إذا كنت بحاجة إلى التوصية بأحجام دقيقة بناءً على نماذج لقمات أو سيناريوهات حفر معينة، فيرجى الاتصال بنا للحصول على حلول مخصصة للمساعدة في تحسين كفاءة الحفر والتحكم في التكاليف.