Cara Menggunakan Mata Bor Tricone dengan Benar: Sesuaikan Mata Bor dengan Formasi Batuan
Mata bor tricone dapat berkinerja sangat berbeda dari satu formasi ke formasi lainnya.
Mata bor yang sama yang mampu mengebor dengan cepat melalui tanah liat lunak mungkin akan cepat aus di batupasir yang kaya kuarsa. Mata bor yang berkinerja baik di batu kapur mungkin akan mengalami kerusakan akibat benturan di batuan yang retak. Ketika kinerja pengeboran berubah, penyebabnya tidak selalu mata bor itu sendiri. Jenis formasi, tekanan pengeboran, kecepatan putar, pembilasan, dan kondisi lubang bor semuanya memengaruhi hasilnya.
Penggunaan mata bor tricone yang benar dimulai dengan memahami kondisi tanah.
Kondisi formasi mengendalikan kegagalan mata bor.
Formasi batuan yang berbeda menimbulkan masalah pengeboran yang berbeda pula.
Tanah liat, batulumpur, dan serpihan batuanMaterial tersebut dapat menyerap air bebas dari cairan pengeboran dan membengkak. Lubang bor dapat menjadi lebih kecil, sehingga menyulitkan pengangkatan material dan meningkatkan risiko tersangkut. Dengan paparan yang lebih lama, potongan-potongan formasi batuan dapat terlepas, memperbesar lubang bor, dan menciptakan ketidakstabilan.
Batuan serpih berkarbon seringkali memiliki ikatan yang lemah dan mudah runtuh. Batuan lumpur lunak dapat dibor dengan cepat, tetapi juga dapat menyebabkan penggumpalan mata bor ketika serpihan batuan menempel pada mata bor.
Dalam formasi ini, program fluida pengeboran sangat penting. Air atau fluida dengan densitas dan viskositas rendah mungkin cocok dalam beberapa kondisi, tetapi pemilihan akhir harus mengikuti rencana sumur dan persyaratan teknik setempat.
Batu pasirsangat bervariasi tergantung pada ukuran butiran, kandungan mineral, dan sementasi.
Butiran halus, kuarsa yang melimpah, dan silika atau semen besi umumnya membentuk batupasir yang lebih keras dan lebih abrasif. Oleh karena itu, batupasir kuarsa dapat mempercepat keausan pada gigi mata bor dan bantalan.
Kandungan semen lempung, mika, atau feldspar yang lebih banyak seringkali menghasilkan formasi yang lebih lunak dan lebih mudah dibor. Batupasir kasar dengan semen yang lemah mungkin lebih permeabel, meningkatkan kehilangan fluida dan menciptakan lapisan dinding yang tebal. Hal ini dapat menyebabkan lengket yang berbeda dan pengoperasian mata bor yang tidak normal.
KonglomeratHal ini dapat menyebabkan lonjakan, fluktuasi torsi, dan runtuhnya lubang bor. Jika aliran pompa terlalu rendah atau viskositas fluida pengeboran tidak sesuai, kerikil mungkin tidak kembali ke permukaan secara efektif. Kontak berulang dengan badan dan gigi mata bor kemudian dapat menyebabkan kerusakan parah.
Batu kapurSeringkali keras dan menghasilkan laju penetrasi yang relatif rendah. Retakan dan rongga menimbulkan risiko tambahan, termasuk hilangnya sirkulasi secara tiba-tiba, pengeboran ke dalam rongga, torsi yang tidak stabil, dan pembesaran lubang. Di tempat lapisan lunak dan keras bergantian, penyimpangan juga dapat menjadi lebih mungkin terjadi.
Formasi yang larut seperti gipsum atau garam batu dapat mengubah sifat fluida pengeboran dan mengganggu kinerja mata bor secara normal.
Parameter pengeboran harus sesuai dengan mata bor dan batuan.
Parameter pengeboran utama yang dapat dikendalikan adalah:
Beban pada bagian
Kecepatan putar
Laju aliran fluida pengeboran
Nilai-nilai ini harus dipilih sesuai dengan formasi, desain mata bor, kapasitas rig, ukuran lubang, dan pengalaman operator. Parameter yang meningkatkan kinerja pada satu jenis batuan mungkin memperpendek masa pakai mata bor pada jenis batuan lainnya.
Tidak ada tekanan pengeboran atau kecepatan putar "maksimum" universal yang berlaku di mana-mana.
Beban pada mata bor: cukup untuk membuat mata pisau bekerja.
Beban pada kekang diperlukan agar gigi dapat menembus dan menghancurkan formasi tersebut.
Seiring bertambahnya berat, laju penetrasi mungkin awalnya meningkat. Namun, berat yang berlebihan juga mempercepat keausan bantalan, kerusakan gigi, getaran, dan beban struktural.
Hubungan antara berat dan pecahnya batuan dapat dipahami dalam tiga tahapan.
Tahap retakan permukaan:Ketika beban yang diberikan berada di bawah daya tahan indentasi formasi, mata bor tidak dapat menembus secara efektif. Mata bor terutama hanya mengikis dan menggosok permukaan. Pengeboran tetap lambat, sementara keausan mata bor bisa sangat tinggi.
Tahap kelelahan-patah tulang:Saat beban mendekati tingkat yang dibutuhkan, kontak gigi yang berulang menciptakan retakan pada batuan. Formasi mulai pecah akibat pembebanan berulang, tetapi prosesnya masih kurang efisien dibandingkan penetrasi penuh.
Tahap pemecahan volume:Begitu mata bor menembus cukup dalam, serpihan yang lebih besar akan terlepas dan mata bor memasuki kondisi pengeboran yang lebih produktif.
Tujuannya adalah untuk mencapai penetrasi yang efektif tanpa membebani mata bor secara berlebihan.
Formasi batuan lunak dan lengket mungkin memerlukan bobot yang lebih rendah untuk mengurangi penggumpalan dan penyumbatan. Batuan abrasif mungkin memerlukan bobot yang cukup untuk mencegah gigi bergesekan tanpa memotong. Formasi batuan yang retak seringkali memerlukan bobot yang lebih rendah untuk mengurangi lompatan dan mencegah kerusakan gigi.
Pengaturan terbaik adalah pengaturan yang memungkinkan struktur pemotong bekerja sambil membatasi keausan yang tidak perlu.
Kecepatan putar: lebih cepat belum tentu lebih baik
Kecepatan putar menentukan seberapa cepat mata bor berputar melawan batuan.
Pada formasi lunak, plastis, dan berdaya abrasi rendah, kecepatan putar yang lebih tinggi seringkali dapat meningkatkan kecepatan pengeboran mekanis jika beratnya tetap sesuai. Mata pisau pemotong menembus dengan relatif mudah, dan keausan mungkin tetap terbatas.
Formasi batuan yang keras dan abrasif memiliki perilaku yang berbeda. Seiring dengan keausan gigi dan peningkatan area kontak, deformasi batuan dan perkembangan retakan membutuhkan waktu lebih lama. Jika mata bor berputar terlalu cepat, gigi dapat meninggalkan zona kontak sebelum batuan benar-benar retak.
Hal itu dapat mengurangi kedalaman pemotongan efektif, meningkatkan panas dan keausan, dan pada akhirnya menurunkan laju penetrasi.
Pengujian lapangan menunjukkan bahwa peningkatan kecepatan tidak sama di semua formasi. Dalam satu perbandingan, penggandaan kecepatan putaran meningkatkan kecepatan pengeboran sekitar 93% pada marmer yang lebih lunak, tetapi hanya sekitar 28% pada granit porfiritik yang sangat keras.
Pelajarannya sederhana: kecepatan yang lebih tinggi mungkin membantu formasi batuan yang lebih lunak, sementara batuan keras dan abrasif seringkali lebih diuntungkan dari kecepatan yang terkontrol dan bobot yang cukup.
Pembilasan melindungi mata bor.
Aliran fluida pengeboran bukan hanya tentang pendinginan. Ia juga menghilangkan serpihan pengeboran, menstabilkan lubang, dan menjaga permukaan mata bor tetap bersih.
Cara membilas yang buruk dapat menyebabkan:
Penghancuran berulang-ulang pada potongan-potongan lama
Bola kecil
Peningkatan keausan gigi
Torsi lebih tinggi
Terjebak atau macet
Penyimpangan lubang
Kerusakan pada bantalan dan badan mata bor
Laju aliran harus sesuai dengan diameter lubang, permeabilitas formasi, kapasitas pompa, dan volume serpihan batuan. Angka yang disalin dari rig lain tidak otomatis benar.
Periksa seluruh sistem pengeboran.
Mata bor tricone harus dievaluasi bersamaan dengan rangkaian bor dan rig.
Sebelum mengebor, periksa:
Jenis mata bor dan struktur gigi
Kekerasan dan daya abrasif formasi
Berat dan kecepatan putar yang direncanakan
Kapasitas pompa dan kualitas pembilasan
Kekuatan dan panjang batang bor
Torsi rig dan kemampuan pengumpanan
Risiko penyimpangan lubang
Mode kegagalan yang diharapkan
Mata bor dapat diproduksi dengan benar namun tetap gagal lebih awal jika sistem pengeborannya tidak sesuai.
Demikian pula, penurunan laju penetrasi secara tiba-tiba tidak selalu berarti mata bor harus segera diganti. Hal itu mungkin mengindikasikan pembilasan yang buruk, perubahan formasi, kecepatan yang berlebihan, berat yang tidak mencukupi, ketidakstabilan lubang, atau masalah pada rangkaian bor.
Pilihlah kinerja, bukan hanya harga.
Pemilihan mata bor tricone harus mempertimbangkan biaya per meter, bukan hanya harga pembelian.
Mata bor murah yang mengebor lambat, sering diganti, atau menyebabkan waktu henti mungkin akan lebih mahal selama masa proyek. Perbandingan yang lebih baik mencakup laju penetrasi, panjang pengeboran, masa pakai bantalan, keausan gigi, kebutuhan cairan pengeboran, dan konsekuensi kegagalan.
Gaea Rock menyediakan mata bor tricone, mata bor DTH, mata bor kancing, batang bor, adaptor tangkai, dan alat pengeboran batuan terkait lainnya. Mencocokkan desain mata bor dan parameter pengeboran dengan formasi adalah cara paling andal untuk meningkatkan efisiensi pengeboran, melindungi rangkaian bor, dan mengendalikan total biaya pengeboran.
