فایل و تحقیق-مته های حفاری- در 30 صفحه-docx
دسته بندي :
کالاهای دیجیتال »
رشته مکانیک (آموزش_و_پژوهش)
مته حفاري وسيله اي است كه در ابتداي رشته حفاري بسته مي شود. وظيفه اصلي حفاري سازند به وسيله مته از طريق خراشيدن، شكستن، سائيدن و .. صورت مي گيرد . سيال حفاري از درون رشته حفاري عبور نموده و از مته خارج مي شود و بعد با حمل خرده هاي حفاري (cutting) از فضاي آنالوس به سطح باعث تميز شدن مداوم چاه ميگردد . خروج سيال از نازلهاي مته با فشار بالا صورت مي گيرد كه اين امر خود در شكسته شدن سنگ كمك مي نمايد.
پارامترهاي مختلفي در طراحي و انتخاب مته براي حفاري هر سازند وجود دارد كه مهمترين آن قابليت حفاري سازند (Drillability) است كه به ساختي و نرمي سازند بستگي دارد.
موسسه بين المللي شركتهاي حفاري (LADC) سازندهاي مختلفي را از نظر نرمي و سخت بودن جهت عمليات حفاري به طبقات مختلفي تقسيم بندي نموده و براي هر طبق مته هاي مناسب را پيشنهاد داده است.
سيستم طبقه بندي مته ها براساس LADC
بسياري از شركتها انواع مختلفي از مته هاي توليدي خود را ارائه داده اند كه طراحي هر يك از آنها بستگي به شرايط خاص حفاري، در مناطق ويژه اي صورت گرفته است تا بيشترين نرخ حفاري بدست آيد . هر شركت طبقه بندي خاص خود را براي مته هاي توليدي خود ارائه نموده است . براي اجتناب از تداخل اين طبقه بندي ها LADC طبقه بندي زير را پيشنهاد داده است:
۱ – Drag Bits
۲ – مته هاي كاج دار (roller cone bits)
۳ – fixed cutter bits
Drag Bits
اولين مته اي است كه در حفاري دوراني مورد استفاده قرار گرفت . اين نوع مته داراي تيغه هاي فولادي محكمي به شكل دم ماهي است كه سازند را به صورت ورقه اي مي كند . راندمان آن در سازندهاي نرم بيشتر است . نازلهاي مته به نحوي تعبيه شده اند ك ه خروج گل با فشار باعث تميز سازي مداوم تيغه ها مي گردد . مته به صورت يكپارچه است و روي تيغه هاي آن اندودي از تنگستن كاربيد به كار گرفته شده است.
از آنجايي كه مكانيزم كندن سازند به صورت ورقه اي و خراشيدن سازند مي باشد نياز به rpm بالا و وزن روي مته كم براي بالا بردن راندمان حفاري توسط اين نوع مته مي باشد . امروزه استفاده از اين نوع مته به دلايل ذيل منسوخ شده وعملا اين نوع مته ها جاي خود را به مته هاي roller cone داده اند:
– حفاري سازندهاي نرم با مته هاي roller cone با راندمان بالاتري همراه است.
– اعمال وزن روي مته زياد باعث فرو رفتن تيغه ها درون سازند، بالا رفتن گشتاور مته (bit torque) و احتمالا بريدن لوله هاي حفاري مي شود.
– حفاري با drag bit ممكن است باعث انحراف چاه از مسير اصلي گردد براي جلوگيري از اين مشكل بايد ابزاري را در BHA به كار برد.
– در سازندهاي سخت و خورنده نمي توان از Drag bit استفاده نود واز آن در حفاري سازندهاي نرم و همگن استفاده مي شود.
مته هاي كاج دار (roller cone bits)
اين نوع مته ها هم اكنون در دنيا بيشترين استفاده را در حفاري دوراني دارند . عمل كندن توسط دندانه هاي روي كاج ها (cone) صورت مي گيرد اين دندانه ها يا قسمتي از خود cone و از جنس آن (فولاد)مي باشند كه توسط تراشكاري شكل گرفته اند (milled tooth bit) يا دندانه هاي دكمه اي و از جنس تنگستن كاربيد مي باشند كه روي cone مته كاشته شده اند (insert bit)
كاج هاي مته در ته چاه با فشار گل شروع به چرخش مي كنند و تماس دندانه هاي مته با سازند باعث ساييده شدن و خرد شدن سنگ كف چاه مي گردد.
نخستين طراحي مته ها ي كاج دار به صور دو كاجي cones-2 بود . اين مته ها سريع balled up (گلي شدن دندانه ها و كاج هاي مته و عدم تميز شدن آنها كه باعث كاهش نرخ حفاري مي شود اين پديده بيشتر در سازندهاي مرالي و چسبنده اتفاق مي افتد)مي شدند بريا رفع اين عيب در سال ۱۹۳۰ مته هاي سه كاجي وارد بازار شد . علاوه بر اين امكان استفاده از WOB در محدوده هاي وسيعتر، داشتن خرده هاي حفاري با سايز يكنواخت جهت تميز شدن چاه از ديگر مزاياي مته هاي سه كاجي نسبت