Rollenkegelbohrer sind wichtige Werkzeuge in der Öl- und Gasbohrung, im Bergbau und in der geologischen Erkundung, wobei die Düsengrößen eine entscheidende Rolle in der Fluiddynamik, der Schneideffizienz und der Lebensdauer der Bohrer spielen. Die Wahl der richtigen Düsengröße gewährleistet einen optimalen Schlammfluss, die Entfernung von Gesteinstrümmern und die Wärmeableitung. Dieser Artikel stellt eine umfassende Referenztabelle mit gängigen Düsengrößen für Rollenkegelbohrer vor, unterstützt durch Anwendungsszenarien und Auswahlrichtlinien.
Verständnis der Düsen von Rollenkegelbohrern
Düsen in Rollenkegelbohrern sind so konzipiert, dass sie Hochgeschwindigkeits-Bohrspülung (Schlamm) auf die Bohrlochwand richten und dabei helfen:
- Den Bohrer zu kühlen und den Verschleiß zu reduzieren
- Bohrkern aus dem Bohrlochbereich zu spülen
- Die Effizienz der Gesteinsfragmentierung zu erhöhen
Wichtige Parameter für die Düsengrößenbestimmung sind:
- Öffnungsdurchmesser: Wirkt sich direkt auf den Durchfluss und den Druckabfall aus
- Durchflusskoeffizient (Cv): Misst die Flüssigkeitsdurchflusskapazität
- Materialhärte: Bestimmt den Widerstand gegen Erosion durch abrasiven Schlamm
Gängige Düsengrößen und Spezifikationen
Die folgende Tabelle zeigt die am häufigsten verwendeten Düsengrößen für Rollenkegelbohrer, kategorisiert nach Öffnungsdurchmesser, Fließeigenschaften und typischen Anwendungen:
| Düsengrößencode | Außendurchmesser der Düse (mm) | Gesamtlänge der Düse (mm) | Auslassdurchmesser der Düse (mm) | Geeignete Tricone-Bohrergrößen (Zoll) | Geeignete Tricone-Bohrergrößen (mm) |
|---|---|---|---|---|---|
| S0 | 18,12 | 15,96 | 6-14 | 3 1/2 - 4 | 88,9-101,6 |
| S1 | 20,3 | 17,48 | 6-14 | 4 1/8 - 5 3/4 | 104,8-146,1 |
| S2 | 23,5 | 19,05 | 6-16 | 5 7/8 - 7 3/8 | 149,2-187,3 |
| S3 | 29,74 | 20,62 | 6-22 | 7 1/2 - 8 1/4 | 190,5-209,6 |
| S4 | 32,89 | 26,97 | 6-22 | 8 3/8 - 14 5/8 | 212,7-349,3 |
| S5 | 40,84 | 26,97 | 6-22 | 14 3/4 - 26 | 374,7-914,4 |
| SC2 | 23,5 | 26 | 6-14 | 8 3/8 - 11 | 212,7-279,4 |
| SC4 | 32,89 | 35,32 | 6-22 | 11 5/8 - 17 1/2 | 395,3-914,4 |
Anwendungsaufschlüsselung der Düsenserie
RC-100-Serie: Leichte Bohrungen
Ideal für flache Bohrungen in weichen Formationen, gleicht die kleinere Öffnung (6,35–10 mm) des RC-100 die Flüssigkeitsgeschwindigkeit und den Druck aus und verhindert übermäßigen Verschleiß unter geringen Belastungsbedingungen. Häufig beim Wasserbrunnenbohren und bei der flachen Ölexploration.
RC-200-Serie: Mittelschwere Arbeiten
Die RC-200-Serie eignet sich für Bohrungen mittlerer Tiefe in Schiefer oder Dolomit, wobei Öffnungen von 10,5–15 mm einen optimalen Durchfluss bieten, um Bohrkern zu entfernen, ohne die Stabilität des Bohrers zu beeinträchtigen. Weit verbreitet in Onshore-Öl- und Gasfeldern.
RC-300-Serie: Hochleistungsbohrungen in Hartgestein
Die RC-300 wurde für Hartgesteinsformationen entwickelt und das diamantbeschichtete WC-Material widersteht der Erosion durch abrasiven Granit oder Basalt. Seine Öffnungen von 15,5–20 mm unterstützen Hochdruck-Schlammflüsse (1000+ psi) für eine effiziente Gesteinsfragmentierung.
RC-400-Serie: Bohrungen mit großem Durchmesser
Die RC-400 wurde für Bohrer mit 12,25+ Zoll Durchmesser entwickelt und die größeren Öffnungen (20,5–25 mm) bewältigen einen hohen Schlammfluss in weichen Sedimenten, der häufig beim Küstenbohren oder bei Großrohrprojekten verwendet wird.
RC-500-Serie: Spezialanwendungen
Mit einer Verbundkeramikkontruktion widersteht die RC-500 der chemischen Zersetzung in korrosivem Schlamm und eignet sich daher für Tiefwasserbrunnenbohrungen oder geothermische Projekte mit Hochtemperaturflüssigkeiten.
Wichtige Faktoren für die Auswahl der Düsengröße
1. Formationshärte
- Weiche Formationen (Sandstein): Wählen Sie kleinere Düsen (RC-100, 6,35–10 mm) für einen kontrollierten Durchfluss.
- Harte Formationen (Granit): Benötigen größere Düsen (RC-300, 15,5–20 mm) für Hochgeschwindigkeits-Schlamm, um das Gesteinsbrechen zu verbessern.
2. Eigenschaften der Bohrflüssigkeit
- Hochviskoser Schlamm: Größere Düsen (RC-400/500) verhindern einen übermäßigen Druckabfall.
- Niedrigviskoser Schlamm: Kleinere Düsen (RC-100/200) halten eine ausreichende Geschwindigkeit für die Entfernung von Bohrkern aufrecht.
3. Bohrergröße und -typ
- Kleine Bohrer (4,5–8,5 Zoll): Verwenden Sie die RC-100/200-Serie (6,35–15 mm Öffnungen).
- Große Bohrer (12,25+ Zoll): Benötigen die RC-400/500-Serie (20,5+ mm Öffnungen) für eine ausgewogene Durchflussverteilung.
4. Betriebsdruck
- Hochdrucksysteme (1500+ psi): Entscheiden Sie sich für diamantbeschichtete Düsen (RC-300), um der Erosion zu widerstehen.
- Niederdruckaufbauten (500–1000 psi): Karbid- oder Stahldüsen (RC-100/400) sind kostengünstig.
Wartungstipps für die Lebensdauer der Düse
- Regelmäßige Inspektion: Überprüfen Sie nach jedem Bohrvorgang auf Verschleiß, Risse oder Verstopfungen.
- Schlammfiltration: Verwenden Sie hocheffiziente Filter, um abrasive Partikel in der Flüssigkeit zu reduzieren.
- Schutz der Lagerung: Bewahren Sie die Düsen in Korrosionsschutzhülsen auf, um Rost in feuchten Umgebungen zu vermeiden.
- Ausrichtungskontrolle: Stellen Sie sicher, dass die Düsen richtig eingesetzt sind, um einen ungleichmäßigen Durchfluss und Vibrationen des Bohrers zu vermeiden.
Schlussfolgerung
Die Auswahl der richtigen Düsengröße für Rollenkegelbohrer ist entscheidend, um die Bohreffizienz zu optimieren und die Betriebskosten zu senken. Durch die Anpassung der Düsenspezifikationen (z. B. RC-100 für weiche Formationen, RC-300 für Hartgestein) an den Formationstyp, die Schlammeigenschaften und die Bohrergröße können Betreiber die Entfernung von Bohrkern verbessern, die Lebensdauer des Bohrers verlängern und Ausfallzeiten minimieren. Für kundenspezifische Düsenlösungen oder technischen Support wenden Sie sich an unsere Experten für Bohrwerkzeuge, um die perfekte Lösung für Ihre Projektanforderungen zu finden.