„Срцето“ на триконските битови за валјаци: три типа на лежишта кои ја одредуваат ефикасноста на дупчењето

На локациите за истражување на нафта и гас и геолошки дупчење, нашипка за валјаке како „челичен ѕвер“ кој продира длабоко во земјата, а лежиштето служи како „срце“ на овој ѕвер. Поддржува голема брзина на ротација на конусите на валјакот, поднесува сложени подземни притисоци и триење и директно го одредува работниот век на битот и ефикасноста на операциите на дупчење. Денес, ќе ги разложиме трите типа на ролери со конуси со јадро, истражувајќи ги техничките тајни зад секоја од нив и сценаријата каде тие се истакнуваат.

I. Лизгачки запечатен гумен лежиште: Ефективниот шампион, сигурен помошник за меки до средно тврди формации

Во конвенционалните сценарија за дупчење, лизгачкото запечатено гумено лежиште е искусен „ветеран“ со висока стапка на искористеност. Неговата структура не е комплицирана; јадрото се состои од лизгачки пар на триење составен од дневник од легиран челик и черупка од легура отпорна на абење. Како две прецизно поставени метални компоненти, тој ја пренесува енергијата преку лизгачко триење. За да се спречи навлегувањето на течноста за дупчење, наменски гумен склоп за заптивање—како што се радијални заптивни прстени и крајни дихтунзи—е инсталиран на надворешната страна на шуплината на лежиштето, а шуплината се полни со маст со висок вискозитет за да се формира „заштитна бариера“.

Најголемите предности на овој лежиште лежат во неговата „стабилност“ и „исплатливост на трошоците“. Дизајнот со лизгање на триење овозможува рамномерна распределба на оптоварувањето и супериорна отпорност на удар, овозможувајќи му да работи стабилно дури и при висок притисок на дупчење и услови на висока ротациона брзина. Дополнително, има ниски трошоци за производство и едноставно одржување—по абењето, треба да се замени само черупката за да се врати битот на сервис. Сепак, гумената заптивка е нејзината „слабост“: неговата температурна отпорност генерално не е поголема од 120°C, а неговата граница на отпорност на притисок е околу 50 MPa, што го прави неефикасен во длабоки бунари со висока температура или кога е изложен на корозивни течности за дупчење.

Затоа, „главното бојно поле“ на лизгачките запечатени гумени лежишта е во меки до средно тврди формации, како што се глина, песочник и варовник. Тие се особено погодни за конвенционално дупчење на брегот,насочено дупчење, и операции на плитки бунари каде контролата на трошоците е критична. Ако вашите барања за дупчење се усогласат со овие сценарија, ова лежиште ќе биде исклучително исплатлив избор.

II. Тркалање запечатено гумено лежиште: Високоефикасен Pioneer, клучна алатка за средно-тврди до тврди формации

Кога дупчењето се префрла на средно-тврди до тврди формации, како што се гранит и базалт, ефикасноста на лизгачките запечатени гумени лежишта станува недоволна—и тоа е кога тркалањето запечатени гумени лежишта зазема централно место. Неговото јадро подобрување е замената на традиционалниот пар на триење со лизгање со елементи за тркалање (топчести лежишта или валчести лежишта). И елементите за тркалање и внатрешните/надворешните прстени се изработени од легура со висока прецизност отпорна на абење, додека ја задржуваат гумената заптивка и системот за заптивање и подмачкување на база на маснотии.

Најзначајната промена што ја носи триењето при тркалање е „намалениот напор“: отпорот на триење е значително намален,битотпочетниот вртежен момент е помал и лесно може да постигне повисоки ротациони брзини. Механичката брзина на дупчење обично се зголемува за 10%-30%, што несомнено е основна предност за проекти кои бараат високоефикасно дупчење. Сепак, ги наследува и ограничувањата на гумените заптивки—неговата максимална температурна отпорност е малку повисока од онаа на лизгачките лежишта, но достигнува само 130°C, со отпорност на притисок од приближно 60MPa. Понатаму, елементите за тркалање се многу чувствителни на нечистотии; цврстите честички во течноста за дупчење лесно можат да предизвикаат заглавување, па затоа се поставуваат поголеми барања за чистотата на течноста за дупчење.

Врз основа на овие карактеристики, тркалачките запечатени гумени лежишта главно се користат за дупчење во средно-тврди до тврди формации, како што се вертикалните делови на длабоки и ултра-длабоки бунари, како и високоефикасни проекти за дупчење кои бараат високи механички брзини на дупчење. Во однос на изборот на течноста за дупчење, тие се покомпатибилни со чиста вода и системи за течност за дупчење со ниска цврста фаза. За да им се даде целосна игра на нивните предности со висока ефикасност, употребата на течности за дупчење што содржат големи цврсти честички треба да се избегнува колку што е можно повеќе.

III. Незапечатено воздушно лежиште за тркалање: експерт отпорен на високи температури, специјализирана опција за уникатни процеси на дупчење

Во сценаријата за длабоко дупчење со ултра висока температура и ултра висок притисок, како што се геотермални бунари и длабоки бунари со гас од шкрилци, гумените заптивки на првите два типа лежишта ќе откажат поради високите температури. Во овој момент, незапечатеното воздушно лежиште за тркалање станува единственото остварливо решение. Неговиот структурен дизајн е сосема уникатен: прифаќа пар триење на тркалачки елементи, но целосно го елиминира склопот за заптивање. Носечката празнина е директно поврзана со медиумот за дупчење, а како медиум за ладење и подмачкување се користи воздух под висок притисок или атомизирана течност за дупчење.

Без ограничувањата на заптивките, неговата температурна отпорност постигна квалитативен скок, достигнувајќи над 200°C, кој е целосно способен да се приспособи на подземни средини со ултра високи температури. Во исто време, воздухот под висок притисок континуирано ја прочистува шуплината на лежиштето, не само што ја отстранува топлината создадена од триење, туку и ефективно исфрлајќи ги натрапниците за да се избегне абење на лежиштето, што значително ја подобрува доверливоста во суровите средини. Сепак, тој има и уникатни „барања“: има исклучително високи барања за системот за снабдување со воздух, што бара стабилен извор на воздух под висок притисок. Покрај тоа, на животниот век на лежиштето директно влијае чистотата на изворот на воздух—ако нечистотиите се мешаат во изворот на воздух, тоа лесно може да предизвика оштетување на лежиштето.

Овој тип лежишта има релативно специјализирани примени, главно користени при дупчење на бунари со ултра високи температури и ултра висок притисок, како и специјални процеси како што се недоволно дупчење и дупчење со воздух. Во овие процеси, воздухот под висок притисок не само што обезбедува подмачкување и ладење на лежиштето, туку и ефикасно го спречува колапсот на бунарот, постигнувајќи две цели одеднаш. Сепак, треба да се забележи дека тој е целосно некомпатибилен со конвенционалните системи за течност за дупчење на база на вода и може да работи само во медиум на гас или атомизирана течност за дупчење.—ова е неговото основно ограничување на апликацијата.

Резиме: Како да изберете меѓу трите лежишта? Усогласувањето на работните услови е клучот

Откако дознавме за деталите за овие три лежишта, јасно е дека меѓу нив нема апсолутна супериорност или инфериорност.—само разлики во соодветноста за специфични работни услови. Во едноставни термини, основната логика за селекција може да се сумира во три точки:

За меки до средно тврди формации и плитки бунари каде што економичноста е приоритет, изберете го лизгачкиот запечатен гумен лежиште; за средно-тврди до тврди формации каде што е потребна голема брзина и ефикасност на дупчењето, изберете го гуменото лежиште за тркалање; и за ултра-висока температура, длабоки бунари со ултра висок притисок или специјални процеси како дупчење со воздух, единствената опција е незапечатеното лежиште за тркалање.

Како „срце“ на битот од конусот на валјакот, изборот на лежиште директно влијае на цената, ефикасноста и безбедноста на операциите на дупчење. Се надеваме дека овој напис ќе ви помогне да ги разјасните основните разлики меѓу трите лежишта, овозможувајќи ви да го изберете вистинското „срце“ за практични проекти за дупчење и да обезбедите ефикасно и сигурно дупчење секој пат.