رأس المثقاب

ما هي لقم الثقب؟

لقم الثقب هي أدوات أساسية في عملية الحفر، وتستخدم لإنشاء وتوسيع الآبار في النفط والغاز والتطبيقات تحت السطحية الأخرى. وهي مصممة لكسر التكوينات الصخرية وإنشاء الآبار بكفاءة. يتم استخدام أنواع مختلفة من لقم الثقب اعتمادًا على الظروف الجيولوجية ومتطلبات البئر ونوع الحفر الذي يتم تنفيذه.

كم عدد أنواع لقم الثقب؟

1. لقم مخروطية دوارة

تعد اللقم المخروطية الأسطوانية واحدة من أكثر أنواع لقم الثقب المستخدمة في الصناعة شيوعًا. تحتوي على ثلاثة مخاريط دوارة أو أكثر مع إدخالات من المعدن الصلب أو الكربيد. عندما تدور المخاريط، فإنها تسحق وتطحن الصخور.

• لقم مخروطية دوارة على مرحلتين: مصممة للتكوينات الناعمة إلى المتوسطة.
• لقم مخروطية دوارة ثلاثية المراحل: يستخدم للتشكيلات الصعبة.
• الاختلافات: تشمل بتات PDC (الماس متعدد البلورات) وبتات tricone.

2. قطع الماس متعددة البلورات (PDC).

تُصنع قطع PDC من مصفوفة من الماس الاصطناعي وهي معروفة بمتانتها وكفاءتها. وهي تستخدم عادة للحفر من خلال التكوينات الصخرية الصلبة.

• سمات: توفر نسبة اختراق عالية (ROP) ومناسبة لمجموعة واسعة من التكوينات الصخرية.
• مزايا: طويلة الأمد وفعالة للحفر عالي السرعة.

3. بت الماس

تستخدم قطع الماس الماس الصناعي أو المواد المشربة بالماس للحفر. وهي مصممة للتكوينات الصخرية شديدة الصلابة والكاشطة.

• أنواع: تشمل قطع الماس الطبيعي وقطع الماس الاصطناعية.
• التطبيقات: يستخدم في التكوينات الصلبة والكاشطة حيث قد تبلى القطع الأخرى بسرعة.

4. بت المطرقة

تستخدم لقم المطرقة، المعروفة أيضًا باسم المطارق الموجودة أسفل الحفرة (DTH)، آلية قرع لكسر الصخور. أنها توفر تأثيرات سريعة على الصخور، وكسرها إلى قطع صغيرة.

• سمات: يتكون من مجموعة مطرقة ولقمة تعمل جنبًا إلى جنب.
• التطبيقات: مثالية للتكوينات الصخرية الصلبة والمتماسكة.

5. البتات الأساسية

تم تصميم البتات الأساسية لاستخراج عينة أساسية أسطوانية من التكوين الصخري. يتم استخدامها في الاستكشاف الجيولوجي لتحليل خصائص الصخور.

• أنواع: تشمل اللقم الأساسية الماسية واللقم الأساسية من الكربيد.
• التطبيقات: قيمة للاستكشاف والدراسات الجيوتقنية وتقييم الموارد المعدنية.

6. قطع مطحنة القسم

يتم استخدام لقم مطحنة المقطع لقطع وإزالة أجزاء الغلاف من حفرة البئر. وهي ضرورية لعمليات التدخل والإصلاح في الآبار.

• التطبيقات: يستخدم لطحن أجزاء من الغلاف أو الأنابيب للوصول إلى أجزاء مختلفة من البئر.

7. بت مدبب

القطع المدببة لها شكل مخروطي وتستخدم في أنواع معينة من الحفر حيث يتطلب شكل حفرة البئر المحددة.

• التطبيقات: كثيرا ما يستخدم في الآبار الضحلة أو الاستكشافية.

8. بتات التوسيع

تُستخدم وحدات التوسيع لتوسيع البئر الموجودة. يمكنهم تخفيف المخالفات والتأكد من أن قطر حفرة البئر يلبي المواصفات.

• التطبيقات: مفيد في عمليات الحفر وصيانة الآبار.

9. القطع المخروطية

تُستخدم المثاقب المخروطية، المعروفة أيضًا باسم المثاقب ذات الشفرة، في حفر التكوينات اللينة والمتوسطة. وهي أقل شيوعًا من المثاقب المخروطية الأسطوانية أو المثاقب ذات الشفرات.

• سمات: تستخدم عادة في ظروف جيولوجية محددة.

كيفية اختيار مثقاب؟

يعتمد اختيار لقمة الحفر المناسبة على عدة عوامل:

• نوع التشكيل: تتطلب التكوينات الصخرية الناعمة أو المتوسطة أو الصلبة أنواعًا مختلفة من البتات.
• ظروف جيدة: يمكن أن يؤثر العمق والضغط ودرجة الحرارة ووجود السوائل أو الغازات على اختيار لقمة الحفر.
• فعالية التكلفة: موازنة تكلفة القطعة مع أدائها ومتانتها.

ما هي درجات الصلب من لقم الثقب؟

يتم اختيار درجات الفولاذ المستخدمة في لقم الثقب بناءً على خواصها الميكانيكية وظروف الحفر التي ستواجهها. يتم تصنيع أجزاء مختلفة من لقمة الحفر، مثل الجسم والإدراج والمكونات الأخرى، من أنواع محددة من الفولاذ أو السبائك لتلبية متطلبات الأداء والمتانة. وفيما يلي الدرجات والمواد الفولاذية الرئيسية المستخدمة في لقم الثقب:

1. بت مخروط الأسطوانة

• درجات الجسم الصلب:
  • إيسي 4145 هـ: هذه سبيكة فولاذية عالية القوة توفر صلابة جيدة ومقاومة للتآكل. يتم استخدامه عادة لجسم البت.
  • إيسي 4130: سبيكة فولاذية أخرى ذات قوة وصلابة جيدة، وغالبًا ما تستخدم لجسم لقمة الحفر والمكونات الهيكلية الأخرى.
• إدراج المواد:
  • إدراجات كربيد: مصنوعة من كربيد التنغستن، وتستخدم هذه الإدخالات لصلابتها ومقاومتها للتآكل. إنها ليست من الفولاذ ولكن غالبًا ما يتم دمجها مع الفولاذ في بناء القطعة.

2. بت PDC

• درجات الجسم الصلب:
  • إيسي 4145 هـ: الفولاذ عالي القوة المستخدم في جسم لقمة الحفر، مما يوفر المتانة والمقاومة لظروف الحفر القاسية.
  • إيسي 4330 فولت: فولاذ عالي السبائك يوفر صلابة وقوة فائقة، يُستخدم في التطبيقات التي تتطلب مرونة إضافية.
• جسم المصفوفة:
  • مصفوفة مركبة: تستخدم بعض وحدات بت PDC جسمًا مصفوفيًا مصنوعًا من مادة مركبة، وهي عبارة عن مزيج من كربيد التنغستن ومادة رابطة معدنية. هذه المادة المصفوفة ليست من الفولاذ ولكنها توفر مقاومة تآكل ومتانة مماثلة.

3. بت الماس

• درجات الجسم الصلب:
  • إيسي 4145 هـ: يستخدم في قطع الماس لصلابته وقوته، ومناسب للتعامل مع الظروف القاسية في حفر الصخور الصلبة.
• جسم المصفوفة:
  • الماس النحاسي أو الملبد: بالنسبة للبتات ذات قطع الماس، غالبًا ما يتم ربط الأجزاء بجسم فولاذي أو مصفوفة.

4. البتات الأساسية

• درجات الجسم الصلب:
  • إيسي 4145 هـ: يستخدم غالباً للجسم نظراً لقوته وقدرته على تحمل بيئة الحفر.
  • إيسي 4340: فولاذ عالي القوة يستخدم للقطع الأساسية التي تتطلب صلابة إضافية.
• برميل الأساسي:
  • الصلب ذو الوجه الصلب: غالبًا ما يكون البرميل الأساسي مصنوعًا من الفولاذ عالي القوة مع تقوية لتعزيز مقاومة التآكل.

5. بت المطرقة

• درجات الجسم الصلب:
  • إيسي 4145 هـ: يستخدم لجسم لقمة الحفر للتعامل مع قوى التأثير المتولدة أثناء الحفر.
  • إيسي 4340: هناك درجة أخرى من الفولاذ معروفة بصلابتها، وغالبًا ما تستخدم في التطبيقات الثقيلة.

6. القطع المتخصصة

• قطع مطحنة القسم:
  • إيسي 4145 هـ: يشيع استخدامه لصلابته وقدرته على تحمل عملية الطحن.
• بت مدبب والتوسيع:
  • إيسي 4130 أو 4145 هـ: درجات الفولاذ المستخدمة بناءً على المتطلبات المحددة لتطبيق القطعة.