في مجالات النفط والغاز الطبيعي والتعدين، تعتمد كفاءة قطع لقمة الحفر ليس فقط على صلابة أسنانها ولكن أيضًا على تصميم نظامها للحقن الهيدروليكي. كملحق رئيسي لقمة الحفر، تكون فوهات كربيد التنجستن مسؤولة عن حقن الطين تحت ضغط عالٍ لتنظيف قاع الحفرة وتبريد لقمة الحفر وحمل النواتج. أنواع مختلفة من لقم الحفر (مثل لقم PDC، ولقم ثلاثية المخاريط، ولقم السحب، وما إلى ذلك) لها هياكل فوهات وطرق تركيب مختلفة. تركز هذه المقالة على تقديم الأنواع الشائعة من فوهات كربيد التنجستن في صناعات الحفر والتعدين، وتحليل خصائصها الهيكلية وظروف التطبيق، وتقديم اقتراحات مرجعية احترافية لاختيار الملحقات الخاصة بك وشرائها.
أثناء الحفر، غالبًا ما يمتلئ الطين (سائل الحفر) بجزيئات صلبة عالية التركيز، ويكون ضغط الحقن مرتفعًا للغاية. ستتسبب بيئة التآكل ذات الضغط العالي هذه في تآكل مادي شديد لفوهة الفتحة. لذلك، فإن جوهر اختيار الفوهة هو التحقق من مقاومتها للتآكل:
تحتوي لقم الحفر المختلفة على بيئات عمل ومتطلبات هيدروليكية مختلفة، كما تختلف أنواع الفوهات المقابلة. يتم فرز وصف التصنيف لسهولة الفهم:
| نوع الفوهة | الخصائص الهيكلية | المزايا الأساسية | سيناريوهات التطبيق | |
|---|---|---|---|---|
| تستخدم معظم لقم PDC (مدمجة من الألماس متعدد البلورات) فوهات متصلة بخيوط، وهي مريحة للاستبدال في أي وقت وفقًا للمتطلبات الهيدروليكية، مما يوفر مرونة عالية. | فوهات قياسية ملولبة | هيكل مضغوط بخيوط خارجية أو أخاديد سداسية داخلية | تنوع قوي، سهولة التركيب والإزالة | لقم PDC التقليدية، الحفر في التكوينات العادية |
| فوهات ممتدة | يمتد رأس الفوهة إلى الخارج، مما يجعل الفوهة أقرب إلى قاع الحفرة | أكثر كفاءة في تنظيف النواتج وتقليل ظاهرة "التكور" | التكوينات اللزجة المعرضة للتكور، الحفر العميق | |
| فوهات متقاطعة/جانبية | زاوية فوهة خاصة لتحسين توزيع مجال التدفق | تقليل المناطق الميتة للسائل على سطح لقمة الحفر وتحسين توحيد التبريد | لقم PDC عالية السرعة، الحفر في التكوينات المعقدة |
| نوع الفوهة | الخصائص الهيكلية | المزايا الأساسية | سيناريوهات التطبيق | |
|---|---|---|---|---|
| يتقلب الضغط بشكل كبير أثناء تشغيل اللقم ثلاثية المخاريط، والتي لديها متطلبات أعلى لإحكام الفوهات وتثبيتها. ينصب التركيز على مقاومة الاهتزازات ومقاومة الإجهاد. | فوهات قياسية | هيكل تقليدي، مناسب لفتحات التركيب القياسية للقم ثلاثية المخاريط | تنوع قوي وتكلفة يمكن التحكم فيها | الحفر الدوراني العادي، التكوينات متوسطة الصلابة |
| فوهات ذات أخدود محمي/موجه | مع درع أو أخدود موجه في الخارج، مع وظائف الحقن والحماية | حماية جسم لقمة الحفر من التآكل عن طريق إرجاع الطين | التكوينات ذات المحتوى الرملي العالي، الحفر عالي الضغط | |
| فوهات صغيرة/صغيرة | حجم صغير، مناسب لتصميم متعدد الفوهات | يمكن تحقيق الحقن متعدد الاتجاهات ونطاق تنظيف واسع | لقم ثلاثية المخاريط الصغيرة، تصميمات خاصة للقم الحفر متعددة الفوهات |
| نوع الفوهة | الخصائص الهيكلية | المزايا الأساسية | سيناريوهات التطبيق | |
|---|---|---|---|---|
| يستخدم هذا النوع من لقم الحفر في الغالب في التكوينات اللينة نسبيًا أو التعدين في الحفر المفتوحة. يركز تصميم الفوهة بشكل أكبر على سهولة التركيب ومقاومة التآكل الأساسية. | فوهات بالضغط | بدون خيوط، مثبتة بملاءمة التداخل أو حلقة الاحتفاظ | التركيب والإزالة السريعة، مناسبة لهيكل لقمة السحب | لقم السحب، الحفر في التكوينات اللينة |
| فوهات ذات ثقب مركزي | فتحة كبيرة، تقع في مركز لقمة الحفر | كفاءة عالية في إزالة القطع، ليس من السهل انسدادها | لقم حفر التعدين الكبيرة، التعدين في الحفر المفتوحة |
يتم فرز المعلمات الأساسية للفوهات المقابلة للقم الحفر المختلفة في جدول، والذي يمكن الرجوع إليه مباشرة أثناء الشراء دون التحقق واحدًا تلو الآخر:
| نوع لقمة الحفر | أشكال الفوهات الشائعة | طريقة التركيب | درجات المواد الشائعة | متطلبات الأداء الرئيسية |
|---|---|---|---|---|
| لقم PDC | قياسي ملولب/ممتد | وصلة ملولبة (مع ختم O-ring) | YG6 / YG8 / YN6 | صلابة عالية، دقة خيوط دقيقة، أداء ختم جيد |
| لقم ثلاثية المخاريط | مشقوق/محمي | ملولب أو مثبت بحلقة الاحتفاظ | YG11 / YG15 | مقاومة الاهتزازات والصدمات، مقاومة الإجهاد، ختم موثوق به |
| لقم السحب | أسطواني/بسيط | بالضغط أو القفل الميكانيكي | YG11 | مقاومة التآكل الأساسية، سهولة التركيب |
| لقم التعدين | كم خاص الشكل/ثقب مستقيم | من النوع المرصع | YG13 / YG15 | صلابة عالية للغاية، مقاومة للتآكل الجسيمات الكبيرة |
في كثير من الحالات، لا يرجع الفشل المبكر للفوهات إلى رداءة جودة المواد ولكن إلى تجاهل هذه التفاصيل. يجب ملاحظة ثلاثة عوامل مؤثرة أساسية تم تلخيصها من سنوات الخبرة:
لتجنب شراء أو تركيب الفوهات الخاطئة، تأكد من تأكيد هذه النقاط الأربع عند شراء أو استبدال الفوهات:
على الرغم من أن فوهة لقمة الحفر صغيرة، إلا أنها مكون "الحلق" الذي يحدد كفاءة الحفر وعمر لقمة الحفر. يعد اختيار النوع المناسب أمرًا بالغ الأهمية: اختر فوهات ملولبة عالية الدقة للقم PDC، وفوهات مقاومة للصدمات للقم ثلاثية المخاريط، وفوهات عالية الصلابة للقم التعدين. يمكن أن يؤدي التوافق مع درجات كربيد التنجستن المناسبة لبيئة الطين إلى تقليل تكرار استبدال لقمة الحفر تحت السطح وتوفير التكاليف.
بالإضافة إلى ذلك، يستخدم العديد من المصنعين الآن ديناميكيات الموائع الحسابية (CFD) لتحسين تخطيط الفوهة وتحسين كفاءة الحفر. هل ترغب في معرفة المزيد حول خطط التحسين المحددة في هذا الصدد؟
اتصل شخص: Mrs. Lilian
الهاتف :: +86 159 280 92745
الفاكس: 86-028-67230808