CHOÒNG KHOAN (cơ sở kỹ THUẬT dầu KHÍ SLIDE)

MƠN HỌC KHOAN VÀ HỒN THIỆN GIẾNG CHNG KHOAN NỢI DUNG  Phân loại chung  Chng chóp xoay  Choòng liền khối  Choòng lấy mẫu  Choòng doa CHOÒNG KHOAN PHÂN LOẠI CHUNG  Phân loại theo tiêu chí:  Cấu tạo: cánh dẹt, chóp xoay, liền khối  Đặc tính phá hủy đất đá: cắt, đập, thủy lực  Công dụng: phá mẫu, lấy mẫu, đặc biệt (doa, phá, cứu sự cố )  Vật liệu chế tạo hoặc hạt cắt: phay, đính, kim cương  Theo đặc tính phá hủy đất đá, chng khoan phân loại theo 03 nhóm:  Ngun lý cắt - tách  Nguyên lý đập - tách  Nguyên lý cắt - mài CHOÒNG KHOAN CHOÒNG CHÓP XOAY  Lịch sử phát triển  Năm 1916 kỹ sư Lôman (Đức) sử dụng các hợp kim cứng để chế tạo dụng cụ phá hủy đất đá  Năm 1924 chng chóp xoay tự rửa đời và năm 1930 chng ba chóp xoay phay được sử dụng  Năm 1949 các hạt cắt bằng cacbit vơnfram được chế tạo và chng đính bằng cacbít vônfram bắt đầu được thiết kế và chế tạo  Năm 1953 các vòi phun thủy lực ở choòng đời  Năm 1969 xuất hiện ở đỡ kín CHNG KHOAN Cấu tạo  Thân choòng: bằng thép đặc biệt, chịu được tải trọng, lực va đập và mômen xoắn  Chóp xoay: chóp nhọn bằng thép  Răng choòng: phay hoặc đính  Đảm nhận vai trị cắt, nạo hoặc đục đất đá  Răng đính có các hình dạng chính: − Quả trứng, đầu đạn − Hình chóp; lưỡi đục kiểu: super scoop, scoop, hai mép vát  Ở trục: có rãnh để lắp các ổ bi (bi cầu, bi đũa)  Ổ đỡ hơ: bơi trơn bằng dung dịch khoan  Ở đỡ kín: bơi trơn bằng dầu  Ở ma sát: mợt ở đỡ khớp với mặt doa của chóp  Vịi phun thủy lực: được chế tạo bằng thép hay gốm đặc biệt  Răng đầu nới chng: dạng hình tam giác hoặc hình thang CHOÒNG KHOAN Cấu tạo Cấu tạo chng chóp xoay CHNG KHOAN Cấu tạo Răng phay Răng đính Nguyên lý phá hủy đất đá chng chóp xoay 02 06 chóp xoay CHNG KHOAN Cấu tạo Vịi phun thủy lực CHNG KHOAN Phân loại  Theo IADC (1987), mã hiệu là một dãy bốn ký tự gồm ba chữ số và một chữ cái:  Chữ số đầu tiên: 1, 2, chỉ dụng cụ có bằng thép và 4, 5, 6, 7, chỉ dụng cụ gắn cacbít vơnfram, dùng để khoan đất đá có đợ cứng tăng dần  Chữ số thứ hai: (đất đá mềm), (đất đá từ mềm đến trung bình), (đất đá cứng) và (đất đá cứng)  Chữ số thứ ba: từ đến qui định loại ổ đỡ và mức độ bảo vệ thân chóp xoay  Quy định các chữ cái:  A: chng có ở đỡ trơn, thích hợp cho khoan thởi khí  C: Choòng thủy lực với vòi phun ở tâm  D: Choòng đặc biệt để khoan định hướng  E: Choòng thủy lực với vòi phun kéo dài  G: Chng có bảo vệ tăng cường chống mịn đường kính CHNG KHOAN Phân loại  J: Chng thủy lực có vịi phun nghiêng  R: Chng được gia cường bằng phương pháp hàn, sử dụng điều kiện va đập  S: Choòng thép tiêu chuẩn  X: Choòng gắn dạng lưỡi cắt  Y: Chng gắn hình  Z: Chng gắn có dạng khác với lưỡi cắt và hình 135M 447X CHNG KHOAN 637Y 10 Phân loại Ví dụ 135M Thành hệ mềm Răng phay; Đĩa bảo vệ chóp xoay 447X Thành hệ mềm; đính; ổ ma sát có bảo vệ; dạng lưỡi cắt CHOÒNG KHOAN 637Y Thành hệ cứng trung bình; đính; ổ ma sát có bảo vệ; dạng hình 11 Đánh giá đợ mịn chng  Theo ba ́u tớ  Đợ mịn chng  Đợ mịn ở đỡ  Đợ mịn đường kính  Đợ mịn chng  T1: mịn 1/8 chiều cao  T2: mòn 1/4 chiều cao  T3: mòn 3/8 chiều cao  T4: mòn 1/2 chiều cao  T5: mòn 5/8 chiều cao  T6: mòn 3/4 chiều cao  T7: mòn 7/8 chiều cao  T8: mòn hoàn toàn CHNG KHOAN 12 Đánh giá đợ mịn chng  Độ mòn ổ đỡ (từ B1 đến B8)  B1: mịn 1/8  B4: mịn mợt nữa (1/2 )  B8: mịn toàn bợ (ở đỡ bị kẹt hoặc rơi)  Độ mòn đường kính (từ G1 đến G8)  I (in gauge): choòng mới (G1)  O (out of gauge): chng quá mịn, khơng sử dụng được (G8)  tiêu chí đánh giá thay chng  I: vịng cùng  O: vòng ngoài cùng  D: đợ mịn mặt hay bi  L: vị trí mịn  B: đợ mịn ở  G: đợ mịn đường kính  O: các lý khác CHNG KHOAN 13 CHOÒNG LIỀN KHỐI (Kim cương tự nhiện, PDC, TSP)  Lịch sử phát triển  Năm 1862: kim cương tự nhiên được đề nghị để chế tạo dụng cụ phá hủy đất đá  Năm 1864 chế tạo dụng cụ khoan kim cương  Năm 1970 chế tạo kim cương nhân tạo  Đầu thập niên 1980 thương mại hóa loại chng kim cương đa tinh thể  Năm 1990 các choòng khoan kim cương đa tinh thể thế hệ mới đời Gần xuất hiện choòng hai tâm (bi-center) để khoan giếng ngang  Kim cương tự nhiên là vật liệu cứng có đợ bền nén 1260000 psi, nóng chảy ở 3635 0C (tương đương 6600 0F) và tính mài mòn gấp 100 lần cacbit vơnfram Kim cương nhân tạo bị ơxy hóa ở nhiệt đợ 870 0C (trong điều kiện có ơxy) và bị graphit hóa ở nhiệt đợ 1200 0C (trong điều kiện khơng có ơxy) CHNG KHOAN 14 Chng kim cương  Là chng liền khối (khơng có các chóp xoay) với cắt là các hạt kim cương (tự nhiên hoặc nhân tạo) gắn cố định vào thân và các mặt bên thân choòng được chế tạo bằng các hợp kim cứng  Mặt cắt dọc theo thân chng có ba dạng: dạng trịn, dạnh hình ngắn và dạng hình dài  Có ba loại chủ ́u:  Chng kim cương thấm nhiễm  Choòng kim cương đa tinh thể PDC (ởn định nhiệt ở 750 0C)  Chng kim cương đa tinh thể bền nhiệt TSP (ổn định nhiệt ở 1200 0C)  Cơ chế phá hủy đất đá là mài nạo và đập – nghiền Kim cương CHNG KHOAN PDC 15 Mợt sớ loại chng khoan kim cương CHNG KHOAN 16 Phân loại chng kim cương  IADC cũng được ký hiệu bằng bốn ký tự  Ký tự đầu tiên qui định loại (hạt) cắt và vật liệu chế tạo thân choòng: − D: kim cương tự nhiên, thân hợp kim − M: PDC, thân hợp kim − S: PDC, thân thép − T: TSP, thân hợp kim − O: loại khác  Ký tự thứ hai qui định loại và hình dạng tổng quát của chng (mợt các số từ đến 9)  Ký hiệu thứ ba qui định chế độ thủy lực của chng  Ký hiệu thứ tư (mợt các số từ đến 9) xác định kích thước các lưỡi cắt và mật độ của chúng chng CHNG KHOAN 17 Chng lấy mẫu Kim cương Hợp kim CHNG KHOAN Chóp xoay 18 Chng doa Tiến trình khoan doa Tiến trình khoan doa Lưỡi cắt di đợng Lưỡi cắt cớ định Chng có lưỡi cắt cớ định Chng có lưỡi cắt di đợng Các dạng lưỡi cắt CHOÒNG KHOAN 19 VIDEO: CHOÒNG KHOAN CHOÒNG KHOAN 20 ...NỢI DUNG  Phân loại chung  Chng chóp xoay  Choòng liền khối  Choòng lấy mẫu  Choòng doa CHOÒNG KHOAN PHÂN LOẠI CHUNG  Phân loại theo tiêu chí:  Cấu tạo: cánh dẹt,... thang CHOÒNG KHOAN Cấu tạo Cấu tạo chng chóp xoay CHNG KHOAN Cấu tạo Răng phay Răng đính Nguyên lý phá hủy đất đá chng chóp xoay 02 06 chóp xoay CHNG KHOAN Cấu tạo Vịi phun thủy lực CHOÒNG... Chng có lưỡi cắt cớ định Chng có lưỡi cắt di đợng Các dạng lưỡi cắt CHOÒNG KHOAN 19 VIDEO: CHOÒNG KHOAN CHOÒNG KHOAN 20