بخشی از مقاله
مته های صنعتی
مقدمه
در اين گزارش با توجه به اهداف مورد نظر مبني بر شناسايي انواع مته ها و كاركرد و بهينه سازي آنها تحقيقي صورت گرفته است.
در گزارش مذكور مته ها به دو دسته تقسيم مي شود:
.A Tricone Bits مته هاي سه مخروطه
.B Diamond Bits مته هاي الماسي
كه هر كدام داراي زير مجموعه هايي مي باشند:
.A Tricone Bits
GX HardRok Bits .1
Hard Rok Bits .2
Hydra Bass Bits .3
Mxl Bits .4
STX Bits .5
.B Diamond Bits
Genesis XT Bits .1
Genesis HCM Bits .2
Genesis HCR Bits .3
Impregnated Bits .4
Speed Mills .5
Nutural Diamond Bits .6
در اين گزارش سعي شده است كه به بررسي اجمالي مته هاي مذكور پرداخته شود.
GX HardRok Bits
بررسي جديد مته GX HardRok براي بيشترين بازدهي در سازندهاي سخت و ساينده طراحي شده است. همچون تمامي مته هاي GX ميزان افزايش كربن ،سبك برش جديد و نسل سوم بلبرينگ ها؛ اجازه حفاري سريعـتر و طــولاني تر را در كاربردهاي مورد نظر مي دهد.
GX HardRok باعث سايش زودرس سازندهاي سخت و ايجاد برش مي شود.
مهندسان Hughes Christansen يك سري آزمايشات جامع بر روي متههاي كار كرده كند شده به منظور تشخيص و مطالعه بر روي نقاط بحراني‌اي كه باعث كاهش كفايتشان مي‌شود به عمل آورند.
برنامه هاي بهينه ساري كربن كه در Hughes Christansen در حال اجراست به افزايش مقاومت سايشي و چقرمگي اين مته‌ها مي‌پردازد.
مقاومت افزايشي نسبت به گسترش شكاف در اين مته‌ها ، احتمال شكست دندانه‌ها را كاهش مي‌دهد و افزايش ميزان كاربيد ،موجب طولاني ، تهاجمي و كشيده‌تر شدن دندانه‌ها مي‌شود ، اين افزايش موجب مي‌شود كه مته‌ها قادر به نگهداري تهاجم‌هاي اصلي اوليه براي فواصل طولاني‌تر باشند، بدين سان مي‌توانند كار بيشتري انجام داده و برش‌هاي بيشتري در هر دور چرخش ايجاد كنند، و نيز عمل حفاري با نرخ نفوذ بيشتري در هر مقطع انجام مي‌گيرد.
ساختار برش هاي جديد
برش‌هاي ايجاد شده توسط اين مته ، داراي ساختاري كارآمدتر نسبت به ديگر برش‌هاست اشكال منحصر به فرد دندانه‌ها ،برنده‌تر بوده و 10% برآمدگي و بزرگي‌آن نيز بيشترمي‌باشد.
تمامي اين اصلاحات بر روي مته GX HardRok باعث حفاري عميق‌تر و ROP بيشتر مي‌شود.
تنوع طرح در مته GX HardRok
هر مته مذكور براي كاربرد در سازند خاصي ساخته شده است. براي هر طراحي مهندسان ، سازندها را براي حفاري از نظر كندي مته‌ها در حفاري هاي قبلي، پارامترهاي عملياتي پيشنهادي به منظور تضمين حداكثر كابرد در حيطه هدف مورد نظر ارزيابي مي‌كند.
Hard Rok Bits
Hard Rok Bits جزو خانواده‌اي از مته‌هاست كه مخصوصاٌ به منظور سازندهاي سخت و ساينده طراحي شده‌اند پيشرفت‌هايي در طراحي دماغه و تكنولوژي فشردگي به اين مته‌ها حالت تهاجمي‌بيشتر داده و در عين حال باعث دوام بيشتر ساختمان برش‌ها مي‌شود كه مورد مذكور از كربناتهاي غرب تگزاس گزارش شده است.
ديگر پيشرفت‌ها همچون اشكال جديد دندانه‌هاي تهاجمي، سيستم تثبيت جديد ،باعث مي‌شود كه اين مته طولاني‌تر و با سرعت بيشتر حفاري كند.
Hydra Boss Bits
متههاي هيدروباس در سيستم جديد هيدروليك Xstream در تمام محيط‌هاي ساچمه اي كاربرد دارد. سيستم هيدروليك يك پيكربندي نازل را كه همزمان سري‌هاي چندگانه دندانه‌ها را پاك كرده و مستقيماً به پايين سوراخ مته ضربه مي‌زند را را بيان مي‌كند.
جريان مداوم سيال بطور مناسب برش‌ها را به سمت خارج ديواره چاه حفاري و نيز به سمت بالا و پشت آن هدايت مي‌كند.
در آزمايشگاههاي وسيع و تست‌هاي صحرايي Xstream ، ROP بالاتري نسبت به ديگر سيستم هاي نازل رايج‌ارائه داده است.
ديناميك محاسبه‌اي سيال
CFD يك مدل رياضي سه بعدي سيال احاطه‌كننده مته است . در مدل‌سازي CFD ، مهندسان قادر به مطالعه تنش محض و تربولانس براي ارزيابي توانايي و پيكربندي نازل براي تخليه خرده‌ها و تميز كردن مخروط و نيز پايين چاه حفاري مي‌باشند.
رنگ‌هاي متفاوت نشانگر موقعيت و شدت تنش‌هاي توليد شده بوسيله جريان هيدروليك مي‌باشد.
MXL Bits
به منظور اثبات كارايي و كاركردهاي وسيع و طولاني مدت در شرايط ناملايم و خشن حفاري ، متههاي موتورهاي با طول عمر زياد MXL را معرفي مي شود كه مخروط‌هاي غلطكي آن با سرعت بالا براي تسريع شدن حفاري و نيز تكميل آن كاربرد دارد.
با ساختار جديد برش‌ها ، هيدروليك پيكربندي و بيشترين قابليت اطمينان بلبرينگ در صنعت بطور كامل طراحي شده است. سري MXL زمان بيشتري نسبت به متههاي ديگر در چاه باقي مي‌ماند.
STX Bits
امروزه خط STAR همچنان قابل اطمينان‌ترين و بهترين ارائه دهنده سوراخ‌هاي باريك بوسيله متههاي سه مخروطه در بازار مي‌باشد.
با داشتن يك STAR در يك حفره ،متصديان ديگر در مورد عيوب زودرس بلبرينگ‌ها و يا خارج شدن مته‌ها از اندازه‌گير نمي‌باشند.
تكنولوژيكي برتر بلبرينگ‌ها و ساختار برش ها باعث مي‌شود كه كمترين هزينه در هر فوت وجود داشته باشد.
Genesis XT
متههاي PDC براي حفاري‌هاي عميق
اين مته‌ها براي حفاري‌هاي بدون وقفه با سرعت نفوذ بالا سازگاري داشته و بدين منظور طراحي شده است. قبل از حفاري و پس از ساخت هر مته براي كاربري مشخص، تحت فرآيند تجديد نظر و بازبيني قرار گرفته تا اطمينان خاطر ا زكاركرد آن حاصل آيد.
تاكنون سازندهايي كه متشكل ار ماسه سنگ سخت ،شيل ،سنگ آهك ، ايندريت بوده‌اند، توسط متههاي TCI و Impregnated حفاري شده‌اند.
خاصيت ميان لايه‌‌اي اغلب امكان حفاري ملايم و آسان را غير ممكن مي‌سازد و حتي محكم‌ترين متههاي PDC نمي‌توانند محيط درونچالي را بدون خرابي دندانه‌ها تاب بياورند.
اين مته قابليت جفاري بيشتر ، سريعتر و نيز در ميان سازندهاي سخت و ساينده را نسبت به متههاي پيشين دارد.
در طراحي مته PDC براي كاربردهاي طولاني، مهندسان ،تحقيق خود را بر روي 1 عامل خارجي معطوف كرده‌اند:
طراحي‌مته هاي جديدي كه لرزش در سازندها و بار خارجي روي دندانه‌ها را كاهش دهد.
در كل اين اطلاعات ، نرخ نفوذ و زمان كاركرد مته را بيشتر مي‌كند.
Genesis HCM Bits ــ متههاي قابل هدايت موتور‌دار
اين نوع مته‌ها به منظور استفاده از امتياز فن آوري كنترل عمق برش ، هر يك از ساختار برش‌ها ،با توجه به استحكام سازندها و خصوصيات موتور حفاري بهينه مي‌شوند.
اگر عمق برش از حد آستانه تجاوز كند ،سطوح تكيه‌گاهي در قسمت داخلي مته بكار گرفته مي‌شود. اين فن آوري جديد تغييرات و نوسانات گشتاوري را نسبت به تغييرات وزن اضافي كاهش داده كه موجب كنترل بهتر در لغزش‌هاي حين حفاري و نيز نرخ نفوذ بيشتر در چرخش مي‌گردد.
