કી ડાઉનહોલ ટૂલ્સ: રોલર કોન બિટ્સ અને ડાયમંડ બિટ્સના વર્ગીકરણ અને ઉપયોગ માટે એક વ્યાપક માર્ગદર્શિકા

01 રોલર કોન બિટ્સ: રચનાઓને અનુકૂલન કરવા માટે બહુમુખી સાધનો

૧૯૦૯ માં તેમના આગમનથી, રોલર કોન બિટ્સ રોટરી ડ્રિલિંગમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા બીટ પ્રકાર બની ગયા છે. તેમની અનન્ય મલ્ટી-કોન સ્ટ્રક્ચરલ ડિઝાઇન તેમને નરમથી અત્યંત સખત સુધીની વિવિધ રચના પરિસ્થિતિઓમાં અનુકૂલન કરવા સક્ષમ બનાવે છે.

માળખાકીય રચના અને મુખ્ય તકનીકો

રોલર કોન બીટમાં પાંચ મુખ્ય ઘટકો હોય છે:

• બીટ બોડી: ત્રણ શંકુ પગ એકસાથે વેલ્ડેડ, ઉપરના ભાગમાં કનેક્શન થ્રેડો સાથે.
• રોલર શંકુ: સપાટી પર મિલ્ડ દાંત અથવા ઇન્સર્ટ દાંત સાથે શંકુ આકારના ધાતુના શરીર.
• બેરિંગ સિસ્ટમ: બેરિંગના ચાર સેટનો સમાવેશ થાય છે: મોટા, મધ્યમ, નાના અને થ્રસ્ટ બેરિંગ.
• નોઝલ: સામાન્ય રીતે ૩-૪ સંખ્યામાં, ૭-૧૪ મીમી વ્યાસ સાથે.
• તેલ સંગ્રહ અને સીલિંગ સિસ્ટમ: રબર અથવા ધાતુના સીલિંગ રિંગ્સ દબાણ વળતર ઉપકરણો સાથે જોડાયેલા.

આમાંથી, બેરિંગ સીલિંગ ટેકનોલોજી રોલર કોન બિટ્સ માટે એક મુખ્ય તકનીકી પ્રગતિ રજૂ કરે છે. આધુનિક બિટ્સ ઓઇલ સ્ટોરેજ પ્રેશર કમ્પેન્સેશન સિસ્ટમ અપનાવે છે, જે બેરિંગ કેવિટીમાં ઓઇલ પ્રેશર અને પ્રેશર ટ્રાન્સમિશન હોલ્સ, પ્રેશર કમ્પેન્સેશન ડાયાફ્રેમ્સ અને ઓઇલ કપ જેવા ઘટકો દ્વારા ડાઉનહોલ ડ્રિલિંગ ફ્લુઇડ કોલમ પ્રેશર વચ્ચે ગતિશીલ સંતુલન જાળવી રાખે છે.

વર્ગીકરણ પ્રણાલી અને IADC કોડિંગ

ઇન્ટરનેશનલ એસોસિએશન ઓફ ડ્રિલિંગ કોન્ટ્રાક્ટર્સ (IADC) એ ત્રણ-અંકની કોડિંગ સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરીને રોલર કોન બિટ્સ માટે વૈશ્વિક સ્તરે એકીકૃત વર્ગીકરણ ધોરણ વિકસાવ્યું છે:

પહેલો અંક: દાંતનો પ્રકાર અને લાગુ પડતી રચના

૧: દળેલા દાંત, નરમ રચનાઓ

૨: મિલ્ડ દાંત, મધ્યમથી મધ્યમ-કઠણ રચનાઓ

૩: દળેલા દાંત, કઠણ અને ઘર્ષક રચનાઓ

૫: દાંત દાખલ કરો, નરમ થી મધ્યમ રચનાઓ

૬: દાંત દાખલ કરો, મધ્યમ-કઠણ રચનાઓ

૭: દાંત, કઠણ અને ઘર્ષક રચનાઓ દાખલ કરો

૮: દાંત દાખલ કરો, અત્યંત કઠણ અને ખૂબ જ ઘર્ષક રચનાઓ

બીજો અંક: રચના કઠિનતાનું પેટાવિભાજન (ગ્રેડ 1-4; ઉચ્ચ સંખ્યાઓ કઠિન રચનાઓ દર્શાવે છે)

ત્રીજો અંક: બીટ માળખાકીય લાક્ષણિકતાઓ

૪: સીલબંધ રોલર બેરિંગ્સ

૬: સીલબંધ સ્લાઇડિંગ બેરિંગ્સ

૭: સીલબંધ સ્લાઇડિંગ બેરિંગ્સ + ઇન્સર્ટ ગેજ પ્રોટેક્શન

૮: દિશાત્મક ડ્રિલિંગ માટે ડિફ્લેક્ટીંગ બિટ્સ

રોલર કોન બિટ્સ માટે સરળીકૃત IADC વર્ગીકરણ સિસ્ટમ

ખડક તોડવાની પદ્ધતિ અને ગતિ લાક્ષણિકતાઓ

ઓપરેશન દરમિયાન, રોલર કોન બીટ ત્રણ પ્રકારની સંયુક્ત ગતિ દર્શાવે છે:

• ક્રાંતિ: શંકુ સમગ્ર બીટ સાથે ઘડિયાળની દિશામાં ફરે છે.
• પરિભ્રમણ: દાંત શંકુ ધરીની આસપાસ ઘડિયાળની વિરુદ્ધ દિશામાં ફરે છે.
• સ્લાઇડિંગ: રેડિયલ અને ટેન્જેન્શિયલ સ્લાઇડિંગ સહિત.

આ સંયુક્ત ગતિ બેવડી ખડક તોડવાની અસર પ્રાપ્ત કરે છે:

1.ઇમ્પેક્ટ ક્રશિંગ ઇફેક્ટ: નીચેના છિદ્ર સાથે સિંગલ અને ડબલ દાંતનો વૈકલ્પિક સંપર્ક રેખાંશિક કંપન ઉત્પન્ન કરે છે, જેનાથી ઇમ્પેક્ટ લોડ્સ બને છે.

2.સ્લાઇડિંગ શીયર ઇફેક્ટ: રોક શીયરિંગ ઓવરહેંગ, ડબલ કોન અને ઓફસેટ સ્ટ્રક્ચર્સની ડિઝાઇન દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે.

પસંદગી વ્યૂહરચના અને રચના મેચિંગ 

ખડકના ગુણધર્મોના આધારે રોલર કોન બિટ્સ પસંદ કરવા માટેના મૂળભૂત સિદ્ધાંતો:

• સોફ્ટ ફોર્મેશન્સ: ઓફસેટ, ઓવરહેંગ અને ડબલ-કોન સ્ટ્રક્ચરવાળા બિટ્સ પસંદ કરો, જે ઊંચા, પહોળા અને છૂટાછવાયા મિલ્ડ અથવા ઇન્સર્ટ દાંતથી સજ્જ હોય.
• મધ્યમ-કઠણ રચનાઓ: ઓફસેટ, ઓવરહેંગ અને ડબલ શંકુના મૂલ્યો ઘટાડો; ટૂંકા, સાંકડા અને ગાઢ દાંતનો ઉપયોગ કરો.
• કઠણ અને ઘર્ષક રચનાઓ: ઓવરહેંગ અથવા ઓફસેટ વિના સિંગલ-કોન રોલર્સ અપનાવો, જે બોલ દાંત અથવા શંકુ-બોલ દાંતથી સજ્જ છે.
• ડિફ્લેક્શન-પ્રોન ફોર્મેશન: કોઈ ઓફસેટ અથવા નાના ઓફસેટ વિના અને ગેજ દાંત વિના ટૂંકા-દાંતના બિટ્સ પસંદ કરો.
• ઇન્ટરબેડેડ સોફ્ટ અને હાર્ડ ફોર્મેશન: કઠણ ખડકના આધારે બીટ પ્રકારો પસંદ કરો, અને ડ્રિલિંગ દરમિયાન પરિમાણોને ગતિશીલ રીતે સમાયોજિત કરો.

ખાસ કાર્યકારી પરિસ્થિતિઓનો પ્રતિભાવ

• નાના બોરહોલ્સ (<૧૭૭ મીમી): વધુ મજબૂતાઈ માટે સિંગલ-રોલર કોન બિટ્સનો ઉપયોગ કરો, જેમાં મોટા કોન, દાંત અને બેરિંગ્સ હોય છે.
• ડાયરેક્શનલ ડ્રિલિંગ: IADC કોડનો ત્રીજો અંક 8 હોય તેવા ખાસ ડિફ્લેક્ટીંગ બિટ્સ પસંદ કરો. 

02 ડાયમંડ બિટ્સ: સખત રચનાઓ માટે શક્તિશાળી સાધનો 

કુદરતમાં સૌથી કઠણ સામગ્રી તરીકે, હીરામાં ગ્રેડ 10 ની મોહ્સ કઠિનતા, 8800 MPa સુધીની સંકુચિત શક્તિ અને સ્ટીલ કરતા 9000 ગણી ઘસારો પ્રતિકાર હોય છે. આ ગુણધર્મનો ઉપયોગ કરીને, હીરાના ટુકડાઓ કઠિન રચનાઓનો સામનો કરવા માટેનું શ્રેષ્ઠ સાધન બની ગયા છે.

વર્ગીકરણ પ્રણાલી અને તકનીકી ઉત્ક્રાંતિ

આધુનિક હીરાના ટુકડા મુખ્યત્વે ત્રણ પ્રકારોમાં વહેંચાયેલા છે:

1.સરફેસ-સેટ ડાયમંડ બિટ્સ

• મેટ્રિક્સ સપાટી પર હીરાના કણો ખુલ્લા પડે છે.
• મધ્યમ-કઠણ થી કઠણ રચનાઓ માટે યોગ્ય.
• હીરાના કણ કદનું વર્ગીકરણ:
• નરમ રચનાઓ: પ્રતિ કેરેટ 2 ગ્રેન (gpc) (કણોનું કદ આશરે 4 મીમી)
• મધ્યમ-કઠણ રચનાઓ: 3-4 gpc (કણોનું કદ આશરે 3.6 મીમી)
• કઠણ રચનાઓ: 10-15 gpc (કણોનું કદ આશરે 2.0 મીમી)

2.ગર્ભિત ડાયમંડ બિટ્સ

• હીરા મેટ્રિક્સ (60-400 gpc) ની અંદર ગર્ભિત છે.
• સખત અને ઘર્ષક રચનાઓ (દા.ત., ચકમક, સિલિસિયસ ડોલોમાઇટ) માટે યોગ્ય.
• મેટ્રિક્સ વસ્ત્રો દ્વારા હીરા સ્વ-શાર્પનિંગ પ્રાપ્ત થાય છે.

3.પીડીસી બિટ્સ (પોલીક્રિસ્ટલાઇન ડાયમંડ કોમ્પેક્ટ બિટ્સ)

• સૌપ્રથમ ૧૯૭૩ માં યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સના જનરલ ઇલેક્ટ્રિક (GE) દ્વારા રજૂ કરવામાં આવ્યું.
• કોમ્પેક્ટ માળખું: ડાયમંડ લેયર + સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ સબસ્ટ્રેટ.
• નરમ થી મધ્યમ-કઠણ સજાતીય રચનાઓ માટે યોગ્ય.

માળખાકીય ડિઝાઇન અને મુખ્ય પરિમાણો

ડાયમંડ બીટ્સ કોઈ પણ ગતિશીલ ભાગો વિના એક અભિન્ન ડિઝાઇન અપનાવે છે, જેમાં મુખ્યત્વે શામેલ છે:

• સ્ટીલ બોડી: મધ્યમ કાર્બન સ્ટીલથી બનેલી, ઉપરના ભાગમાં કનેક્શન થ્રેડો સાથે.
• મેટ્રિક્સ: ટંગસ્ટન કાર્બાઇડ પાવડર + કોપર-આધારિત બોન્ડિંગ મેટલ, જેનો કઠિનતા ગ્રેડ HRC 30-45 છે.
• કટીંગ તત્વો: કુદરતી/કૃત્રિમ હીરા અથવા PDC કોમ્પેક્ટ.
• હાઇડ્રોલિક માળખું: પાણીના પ્રવાહ અને પ્રવાહ ચેનલો (રેડિયલ, સર્પાકાર, વગેરે).

મુખ્ય ડિઝાઇન પરિમાણો

• હીરાની સાંદ્રતા: રચના ઘર્ષણના આધારે ગોઠવાયેલ; વધુ ઘર્ષણ રચનાઓ માટે ઉચ્ચ સાંદ્રતા.
• પ્રોટ્રુઝન ઊંચાઈ:
• નરમ રચનાઓ: કણોના કદના 1/3 ભાગ
• કઠણ રચનાઓ: કણ કદના 1/6-1/10
• હોઠનો આકાર:
• સપાટ તળિયાવાળું: એકરૂપ રચના માટે
• વક્ર: કઠણ રચનાઓ માટે
• દાણાદાર: ઘર્ષક રચનાઓ માટે

ખડક તૂટવાની પદ્ધતિ અને રચના પ્રતિભાવ

હીરાના ટુકડાઓની ખડકો તોડવાની પદ્ધતિ રચનાના ગુણધર્મો સાથે બદલાય છે:

પ્લાસ્ટિક રચનાઓ (દા.ત., કાદવનો પથ્થર, જીપ્સમ): "ખેડવાની" પ્રક્રિયા જેવી જ; હીરા રચનામાં પ્રવેશ કરીને ખડકના પ્લાસ્ટિક પ્રવાહનું કારણ બને છે.

બરડ રચનાઓ (દા.ત., ક્વાર્ટઝ સેંડસ્ટોન): વોલ્યુમેટ્રિક ક્રશિંગ ખાડાઓ રચાય છે, જેમાં કટીંગ કદ હીરાના બહાર નીકળવાના 2-4 ગણા હોય છે, જેના પરિણામે ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા મળે છે.

કઠણ ખડકો (દા.ત., ચકમક, સિલિસિયસ ખડક): ગર્ભિત ટુકડાઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, અને ખડકો તોડવા માટે માઇક્રો-કટીંગ અને સ્ક્રેચિંગનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે ગ્રાઇન્ડીંગ વ્હીલ ઘર્ષણની જેમ જ થાય છે.

PDC બિટ્સના ટેકનિકલ ફાયદા અને મર્યાદાઓ

ડાયમંડ બીટ પરિવારમાં એક ક્રાંતિકારી ઉત્પાદન તરીકે, PDC બીટ્સના અનન્ય ફાયદા છે:

માળખાકીય સુવિધાઓ

સ્ટીલ-બોડી પીડીસી બિટ્સ: સપાટી સખત બનાવવાની સારવાર સાથે ઇન્ટિગ્રલ મીડીયમ કાર્બન સ્ટીલ.

મેટ્રિક્સ-બોડી પીડીસી બિટ્સ: ઉપરની સ્ટીલ બોડી + નીચલી ટંગસ્ટન કાર્બાઇડ મેટ્રિક્સ, વધુ સારી કામગીરી પ્રદાન કરે છે.

પ્રોફાઇલ ડિઝાઇન

પેરાબોલિક: નરમ રચનાઓ માટે, ઉચ્ચ ફૂટેજ અને ડ્રિલિંગ દરને સક્ષમ બનાવે છે.

ગોળાકાર: રોટરી ટેબલ ડ્રિલિંગ માટે, સખત ઇન્ટરબેડના પ્રવેશને સરળ બનાવે છે.

શંકુ આકારનું: સારી ઘૂંસપેંઠ કામગીરી સાથે, હાઇ-સ્પીડ ડ્રિલિંગ માટે.

અરજી મર્યાદાઓ

કાંકરી રચનાઓ અને આંતરબેડેડ નરમ-કઠણ રચનાઓ માટે યોગ્ય નથી.

તાપમાન પ્રતિકાર મર્યાદા (વસ્ત્રો 350℃ થી ઉપર તીવ્ર બને છે; 700℃ પર તાકાત નિષ્ફળતા થાય છે).

નબળી અસર પ્રતિકારકતા; નવા બિટ્સની ધાર ચીપિંગ થવાની સંભાવના છે.

ડાયમંડ બિટ્સ માટે લાગુ પડતી રચનાઓની સરખામણી કોષ્ટક

03 વૈજ્ઞાનિક પસંદગી માર્ગદર્શિકા: રચનાઓ અને કાર્યકારી આવશ્યકતાઓનું મેળ ખાતું

રોલર કોન બીટ પસંદગી માટેના સુવર્ણ નિયમો

રચના કઠિનતા મેચિંગ

નરમ રચનાઓ: ઊંચા ઓફસેટ, ઓવરહેંગ અને ડબલ-કોન સ્ટ્રક્ચરવાળા બિટ્સ પસંદ કરો, જેમાં ફાચર આકારના અથવા ચમચી આકારના દાંત હોય.

કઠણ રચનાઓ: બોલ દાંત અથવા શંકુ-બોલ દાંતથી સજ્જ સિંગલ-કોન, નોન-ઓફસેટ રચનાઓ અપનાવો.

ઘર્ષણ પ્રત્યે પ્રતિભાવ

ઘર્ષક રચનાઓ માટે, ગેજ દાંત સાથે ઇન્સર્ટ બિટ્સનો ઉપયોગ કરો.

જો બહારના દાંત ગોળાકાર હોય અને વચ્ચેના દાંતમાં થોડો ઘસારો દેખાય, તો આગળનો ભાગ વધારેલ ગેજ સુરક્ષા સાથે ડિઝાઇન કરવો જોઈએ.

ખાસ કાર્યકારી પરિસ્થિતિઓ માટે પ્રતિકારક પગલાં

ડિફ્લેક્શન-પ્રોન રચનાઓ: કોઈ ઓફસેટ અથવા નાના ઓફસેટ વિના ટૂંકા-દાંતવાળા બિટ્સ પસંદ કરો; રચના અનુકૂલનક્ષમતા વાસ્તવિક રચના કરતા થોડી નરમ હોવી જોઈએ.

ઇન્ટરબેડેડ સોફ્ટ-કઠણ રચનાઓ: કઠણ ખડકના આધારે બિટ્સ પસંદ કરો, અને ડ્રિલિંગ દરમિયાન પરિમાણોને ગતિશીલ રીતે સમાયોજિત કરો.

ઊંડા કૂવાના ભાગમાં ખોદકામ: ટ્રીપિંગ સમયના નુકસાનની ભરપાઈ કરવા માટે ઉચ્ચ કુલ ફૂટેજવાળા બિટ્સનો ઉપયોગ કરો.

ડાયમંડ બિટ્સ માટે પસંદગી વ્યૂહરચના

PDC બિટ્સ માટે લાગુ શરતો

શ્રેષ્ઠ પરિસ્થિતિઓ: લાંબા, એકરૂપ, નરમ થી મધ્યમ-કઠણ રચનાઓ (દા.ત., શેલ, મડસ્ટોન, જીપ્સમ).

પ્રતિબંધિત દૃશ્યો: કાંકરી રચનાઓ, ચકમકના પટ્ટાઓ, આંતરપટ્ટાઓવાળી નરમ-કઠણ રચનાઓ.

પરિમાણ સેટિંગ: નીચું WOB (30-60 kN), ઉચ્ચ RPM (100-300 rpm), ઉચ્ચ પ્રવાહ દર.

કુદરતી/કૃત્રિમ ડાયમંડ બિટ્સ માટે લાગુ શરતો

કઠણ થી અત્યંત કઠણ રચનાઓ (દા.ત., ગ્રેનાઈટ, ક્વાર્ટઝ સેંડસ્ટોન).

ખૂબ જ ઘર્ષક રચનાઓ (દા.ત., ચકમક, સિલિસિયસ ડોલોમાઇટ).

ટર્બાઇન ડ્રિલિંગ, ઊંડા/અતિ-ઊંડા કુવાઓ, અને કોરિંગ કામગીરી.

કોર બિટ્સ માટે ખાસ આવશ્યકતાઓ

રોલર કોન કોર બિટ્સ: ચાર-રોલર કોન (શંકુ/નળાકાર) અથવા છ-રોલર કોન (સંપૂર્ણ નળાકાર) ડિઝાઇન.

ડાયમંડ કોર બિટ્સ: સુસંગત વસ્ત્રો પ્રતિકાર સાથે સમપ્રમાણરીતે વિતરિત કટીંગ ધારની જરૂર છે.

મુખ્ય સૂચક: કોર અંડાકાર ટાળવા માટે આંતરિક છિદ્ર અને બાહ્ય વર્તુળ વચ્ચે એકાગ્રતા.

ડાઉનહોલ એનોમલી જજમેન્ટ અને હેન્ડલિંગ

રોલર કોન બીટ કાર્યકારી સ્થિતિ ઓળખ

બેરિંગ નુકસાન: રોટરી ટેબલનું સમયાંતરે ધક્કો, ઉચ્ચ WOB હેઠળ ખરાબ થવું, ડ્રિલિંગ દરમાં ઘટાડો પરંતુ પંપ દબાણ સામાન્ય.

શંકુનું નુકસાન: ડ્રિલિંગમાં ગંભીર ચોંટતા, વજન સૂચકમાં ભારે વધઘટ, ડ્રિલ સ્ટ્રિંગ ઉપર ખેંચતી વખતે ટ્રીપ-ઇન ઊંડાઈમાં ફેરફાર.

દાંતનો ઘસારો: રોટરી ટેબલ લોડ ઓછો, કોઈ ઝટકો નહીં, ડ્રિલિંગ રેટમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો.

ડાયમંડ બિટ્સ માટે ઉપયોગ પર પ્રતિબંધો

બીટ ડાઉનહોલ ચલાવતા પહેલા નીચેના છિદ્રને સાફ કરવું આવશ્યક છે જેથી કોઈ ધાતુનો કાટમાળ ન રહે.

"બ્રેક-ઇન" (0.5 મીટર તળિયે છિદ્ર કન્ડીશનીંગ) માટે નાના WOB અને ઓછા RPM સાથે ડ્રિલિંગ શરૂ કરો.

રીમિંગ કામગીરી ટાળો; જો જરૂરી હોય તો, એકસમાન કામગીરી માટે નીચા WOB અને નીચા RPM નો ઉપયોગ કરો.

સંપર્ક :જેસી ઝોઉ
મોબાઇલ/વોટ્સએપ:+0086-18109206861
વેબ:www.landrilltools.com