Menjalankan Mata Tricone: Apa yang Sebenarnya Dilakukan oleh Weight-on-Bit dan RPM Anda terhadap Batu

Mata tricone di bahagian bawah lubang melakukan salah satu daripada tiga perkara pada formasi. Hanya satu daripadanya ialah penggerudian.

Pada berat pada bit yang rendah — di bawah kekuatan mampatan batu — gigi tidak menggigit. Ia meluncur di bahagian bawah, mengisar batu melalui geseran. Penembusan boleh diabaikan. Gigi haus dengan cepat dan hampir tiada kemajuan. Ini adalah penghancuran permukaan, dan ia adalah cara paling mahal untuk berputar sedikit kerana anda menggunakan karbida dan jangka hayat galas untuk hampir sifar meter.

Pada WOB pertengahan — menghampiri tetapi tidak melebihi kekuatan mampatan batu — gigi masih belum menembusi sepenuhnya, tetapi ia melakukan sesuatu yang berguna: ia mewujudkan rangkaian rekahan mikro pada permukaan formasi. Setiap hentaman gigi memanjangkan rekahan sedikit lagi. Akhirnya, selepas kitaran yang mencukupi, batu akan menjadi lesu dan cip. Ia berfungsi, tetapi ia perlahan. Ini adalah zon penghancuran lesu.

Pada WOB penuh — melebihi kekuatan mampatan batu — gigi akan tenggelam. Setiap penembusan gigi akan menghasilkan kawah melalui rekahan rapuh. Serpihan akan beterbangan. Mata gerudi akan maju. Ini adalah penghancuran isipadu, dan ia adalah satu-satunya zon di mana anda sebenarnya sedang menggerudi.

Caranya bukan sekadar berlari dengan berat yang cukup untuk mencapai tahap penghancuran isipadu. Ia juga berlaribetulberat danbetulkelajuan untuk batu yang anda berada. Kerana hubungan antara WOB, RPM dan kadar penembusan berubah secara dramatik bergantung pada apa yang ada di bawah mata gergaji.

Apa yang Dilakukan oleh Batu terhadap Parameter

Formasi plastik yang lembut— tanah liat, syal lembut, pasir tak terkonsolidasi. Gigi mudah menembusi. Faktor pengehad bukanlah masuk ke dalam batu; ia membersihkan lubang dengan cukup cepat untuk mengelakkan bit menggelembung. Jalankan WOB sederhana — cukup untuk memastikan gigi terpasang tetapi tidak terlalu kuat sehingga bit terkumpul. Jalankan RPM setinggi yang boleh dikendalikan oleh tali dan rig anda, kerana kadar penembusan dalam formasi ini berskala hampir secara linear dengan kelajuan putaran. Gandakan RPM, kira-kira dua kali ganda penembusan. Gigi tidak banyak haus dalam batu lembut, jadi kelajuan adalah bebas.

Formasi sederhana keras— batu kapur yang kukuh, dolomit, batu pasir sederhana. Di sini permainan berubah. Gigi perlu dihancurkan untuk menembusi, dan penghancuran memerlukan masa. Hentaman perlu merebak melalui batu, retakan perlu terbentuk, serpihan perlu terpisah. Jika anda berputar terlalu pantas, gigi akan tercabut sebelum rekahan selesai — anda meninggalkan retakan separa di bahagian bawah dan bukannya menanggalkan serpihan penuh. Hasilnya: RPM yang lebih pantas tidak memberikan anda penembusan yang lebih pantas secara berkadaran. Ia hanya menghauskan gigi dengan lebih cepat kerana ia melanggar batu yang separa retak pada kelajuan permukaan yang lebih tinggi.

Nombor dunia sebenar: dalam rock sederhana (sekitar 6-7 pada skala Protodyakonov), RPM yang digandakan mungkin memberikan anda penembusan 50-70% lebih banyak, bukan 100%. Penalti kecekapan meningkat apabila kekerasan meningkat.

Formasi keras dan kasar— granit, kuarzit, rijang. Sekarang anda mempunyai dua masalah: batu mengambil masa untuk patah, dan batu tersebut memakai gigi semasa ia berfungsi. RPM di atas titik manis secara aktif tidak produktif. Gigi tidak dapat melengkapkan kitaran patah pada kelajuan yang lebih tinggi, jadi penembusan mendatar atau jatuh. Sementara itu, karbida mengisar batu keras yang kasar pada kelajuan linear yang lebih tinggi, jadi haus memecut. Setiap formasi mempunyai siling RPM yang praktikal yang mana anda hanya menukar hayat bit kepada hingar.

Data eksperimen membuktikan perkara ini. Dalam ujian terkawal merentasi gred batuan, RPM berganda memberikan 93% lebih banyak penembusan dalam marmar gred-4 tetapi hanya 28% lebih banyak dalam granit porfiritik gred-9. Dari 4 hingga 9, manfaat RPM mengikuti lengkung menurun. Dalam batuan yang paling keras dan paling kasar, RPM yang lebih tinggi hampir tidak memberi apa-apa — ia hanya memendekkan jangka hayat bit.

Titik Manis WOB, Rock demi Rock

Formasi plastik yang melekit(tanah liat, batu lumpur, syal lembut): WOB ringan. Formasi ini mudah dipotong. Terlalu banyak berat akan memasukkan formasi ke dalam celah gigi dan bebola mata gergaji ke atas. Cecair penggerudian berketumpatan rendah dan berketumpatan rendah membantu mencegah pembengkakan dan pelekatan. Syal karbon amat mudah runtuh — pastikan hidraulik bergerak dan WOB ringan.

Formasi kasar(batu pasir kuarza, konglomerat): WOB yang lebih tinggi. Jika anda tidak menekan cukup kuat untuk memasukkan gigi sepenuhnya ke dalam penghancuran isipadu, ia akan menghabiskan terlalu banyak masa di zon keletihan, mengisar melawan formasi dan haus rata. Lebih berat bermakna kurang pengisaran dan lebih banyak penghancuran, yang secara paradoks mengurangkan haus gigi. Konglomerat menambah risiko lompatan mata kail dan kerosakan hentaman — pastikan tali stabil dan jangan berputar berlebihan.

Formasi kavernous yang retak(batu kapur karst, zon sesar): WOB berkurangan. Apabila mata gerudi terkena lompang atau zon rekahan, beratnya tiba-tiba terbongkar dan kemudian terhempas kembali. WOB yang tinggi dalam keadaan ini mematahkan gigi dan merosakkan galas. Ringankan, putar dengan stabil, dan biarkan mata gerudi bergerak melalui zon yang patah tanpa melawannya.

Formasi berselang-seli(lapisan keras dan lembut berselang-seli): ini adalah yang paling sukar untuk dilaraskan. Mata gerudi ini melihat kekuatan batuan yang sentiasa berubah. WOB yang sesuai untuk stringer keras adalah terlalu banyak untuk lapisan lembut. Kompromi: tala untuk lapisan yang lebih keras dan terima prestasi yang sedikit kurang optimum dalam lapisan lembut. Mata gerudi yang bertahan dalam jalur keras menggerudi lebih cepat secara keseluruhan daripada mata gerudi yang mengoptimumkan untuk lapisan lembut dan memusnahkan dirinya sendiri dalam lapisan keras.

Peraturan yang Mengikatnya Bersama

WOB membawa anda ke dalam batu. RPM menentukan berapa kali seminit anda mendapat gigitan. Tetapi batu menetapkan had laju pada seberapa pantas gigitan boleh selesai sebelum gigi bergerak.

Jika anda tidak ingat apa-apa lagi: batu lembut suka RPM, batu keras memerlukan masa. Tolak terlalu banyak kelajuan ke dalam batu keras dan anda tidak menggerudi lebih pantas — anda hanya memakai mata gerudi. Tolak terlalu banyak berat ke dalam batu lembut dan anda tidak menggerudi lebih dalam — anda sedang mengemas mata gerudi. Dapatkan keseimbangan yang betul, dan mata gerudi yang sama yang berada "slowd" pada lubang terakhir menjadi mata gerudi yang dipertikaikan oleh kru.