Tricone Drill Bits dan Kemajuan dalam Ilmu Material: Apa yang Akan Tricone Bits Masa Depan Be Like?

Teknologi pengeboran yang baik adalah bidang yang terus maju dan muncul. Wilayah yang semakin baru menjadi layak karena kemajuan ilmiah di beberapa bidang memungkinkan rusa pengeboran, pada sudut yang ekstrim, dan di bawah tekanan yang sangat dalam di hampir semua lingkungan di darat atau air. Beberapa perkembangan paling menarik telah datang di bidang Ilmu Material; beras dari Tungsten Carbide Sisipan (TCI) dan Polycrystalline Diamond Compact (PDC) telah memberikan perbaikan yang signifikan pada mata bor modern, tetapi tricone dan pemotong tetap. Artikel ini bertujuan untuk mencakup kedua materi secara mendalam dan menjelaskan mengapa mereka sangat umum digunakan untuk bit tricone dan cutter tetap.

Tungsten Carbide Sisipan: shell Tungsten Carbide keras dengan pusat baja yang lebih keras

Tungsten Carbide adalah bahan yang paling umum digunakan dalam keluarga Cemented Carbide, yang merupakan jenis "komposit matriks logam". Sementara itu terdengar mewah, itu pada dasarnya campuran partikel karbida keras yang tersuspensi dalam bahan lain, dalam hal ini tungsten. The tungsten memiliki titik leleh yang relatif rendah, memungkinkan untuk berubah cair sementara partikel karbida kecil tetap solid dan melayang di dalam logam cair. Ketika menjadi padat lagi ada matriks partikel karbida yang membentuk gabungan dari dua bahan. Melapisi bit tombol tricone dalam bahan ini secara dramatis meningkatkan umur bit. The tricones sendiri tidak terbuat dari Tungsten Carbide, karena volume besar bahan sebenarnya agak rapuh. Di mana kekuatannya yang paling kuat adalah melapisi logam yang sangat kuat dan tangguh, memberikan permukaan dengan kekerasan dan ketahanan luar biasa, serta menjaga permukaan pemotongan di tricone lebih tajam lagi. Selain daya tahan, karbida tungsten menawarkan sangat meningkatkan ketahanan terhadap panas yang memungkinkan bit tricone dengan TCI untuk mengebor lebih cepat tanpa mengalami kerusakan panas akibat gesekan. Untuk semua alasan ini tungsten carbide button tricone bit adalah yang paling banyak digunakan di dunia.

Polycrystalline Diamond Compact: sempurna untuk alat penambangan, tidak begitu banyak untuk penugasan

Di antara yang paling sulit dari semua bahan alat yang umum digunakan, Polikristalin Diamond Compact (PDC) tidak cocok untuk bit tricone, tetapi telah menjadi salah satu bahan yang paling populer untuk pengeboran di batu pasir, hale, dan batu kapur. PDC dibangun di atas penemuan sebelumnya karbida Tungsten, dan sering berfungsi sebagai hampir lapisan tambahan partikel dalam matriks yang ada. Pertama, berlian kelas industri disortir berdasarkan ukuran butir, dengan berlian "nanokristalin" diukur dalam nanometer, dan intan "mikrokristalin" yang diukur dalam mikrometer. Partikel-partikel ini kemudian diikat ke matriks logam untuk menciptakan material super keras setebal 0,5 mm. Ini dapat melapisi permukaan pengeboran dari bit pemotong tetap. Bit-bit ini kemudian dapat dioperasikan pada kecepatan yang sangat tinggi dalam formasi batuan yang sangat terkonsolidasi.

Bahan masa depan: apa yang akan kita buat bit tricone dengan satu dekade dari sekarang?

Kami mungkin bukan peramal keberuntungan, tetapi meskipun bahan yang paling menarik saat ini di pasaran adalah Diamond-Like Carbon (DLC). Sebuah bahan eksperimental yang saat ini ada dalam 7 bentuk berbeda, menciptakan kembali semua sifat material yang ada dalam berlian dengan menggunakan atom karbon hibridisasi. Ini pada dasarnya memungkinkan bahan untuk terikat pada tingkat atom. Bentuk paling mengejutkan dari bahan ini dikenal sebagai "tetrahedral amorphous carbon" dan penelitian menunjukkan itu bisa membuat alat baja tahan karat sehingga tahan untuk dipakai bahwa umur akan meningkat 4000%. Jika bahan ini dapat diadaptasikan dengan tepat untuk mata bor pertambangan, tricone yang biasanya disewa seminggu akan bertahan delapan puluh lima tahun!

4 Jenis Bantalan Tricone Drill Bit Dan Cara Mereka Bekerja

Ketika belajar tentang tricone drill bits, penting untuk dicatat bahwa ketika kerucut dari tricone berubah, bearing bertindak sebagai buffer. Bearing memungkinkan Anda mengebor lebih lama dan lebih dalam dengan mendorong bor tricone secara maksimal. Ada empat jenis bantalan utama yang memungkinkan tricone berfungsi. Mereka jenis berbeda dari tricone drill bit bearings yang kami gunakan adalah roller bearing terbuka, bantalan berpendingin udara, bantalan rol tertutup, dan bantalan jurnal tersegel. Artikel ini harus membantu menjelaskan apa yang digunakan tricone untuk proyek pengeboran Anda.

PEMBUKAAN ROLLER TERBUKA

Perbedaan utama yang dimiliki bantalan rol terbuka dari bantalan tricone lainnya adalah bahwa mereka tidak memiliki segel. Desain tricone terbuka ini memungkinkan partikel batuan dan lumpur masuk ke dalam kerucut. Setelah partikel masuk dan menancapkan tricone, bit harus ditarik dan dibersihkan. Ini terutama digunakan untuk menggali lubang dangkal; mereka dapat digunakan untuk lubang yang lebih dalam tetapi bit tricone akan perlu ditarik dan dibersihkan kira-kira setiap seratus kaki. Biaya untuk memproduksi roller bearing tricone drill bit terbuka lebih kecil daripada bit tricone lainnya karena desainnya yang lebih sederhana.

BEARING ROLLER AIR-COOLED

Ketika meneliti bantalan rol berpendingin udara mereka hanya dapat ditemukan di bor tricone bor sirkulasi udara. Bor-bor ini menggunakan udara bertekanan tinggi yang berjalan menyusuri jalur udara ke bantalan tricone yang membantu melumasi, mendinginkan, dan membuang potongan-potongan partikel dari tricone. Kemampuan untuk membersihkan diri, melumasi dan mendinginkan bit Tricone adalah keunggulan kompetitif yang kuat untuk bantalan rol berpendingin udara. Drill tricone ini memberikan efisiensi tambahan pada proyek pengeboran Anda karena kemampuannya untuk menggali lebih jauh dan lebih cepat daripada bor tricone biasa.

SEGALA ROLLER BANTALAN

Ketika melihat ke bantalan rol tertutup Anda akan melihat bahwa mereka memiliki karakteristik yang sangat mirip dengan bantalan rol terbuka. Namun, perbedaan utama adalah bahwa bantalan tricone ini disegel dengan o-ring. Segel ini membantu memperpanjang umur bit tricone dan bantalannya karena perlindungan ekstra yang disediakan o-ring. Bit tricone ini dilengkapi dengan sistem pelumasan dan kompensator yang memberikannya kemampuan untuk mengontrol dan menghentikan gemuk dari bocor ke bearing. Sistem ini memudahkan tricone drill bit untuk mengebor lebih dalam ke formasi tanpa perlu ditarik sesering tricone drill bits lainnya. Ini membantu meningkatkan efisiensi proyek pengeboran Anda tanpa menambah tenaga manusia.

SEARCH JURNAL BANTALAN

Bantalan tartone jurnal yang disegel membantu mengurangi gesekan dan beban pendukung, membuatnya tahan lama dan tahan aus. Bantalan tricone ini dirancang dengan menggunakan dua balapan untuk menahan bola dan menyebarkan beban ke seluruh mereka. Ketika perlombaan bantalan berputar, itu menyebabkan bola bearing berputar dan menciptakan lebih sedikit gesekan. Tricone jurnal tersegel adalah sistem tertutup sepenuhnya dengan busing mengambang. Manfaat dari bushing mengambang adalah menjaga partikel bebas dari bantalan yang memungkinkan kerucut di tricone sedikit berputar. Busing terapung biasanya terbuat dari tembaga berilium berlapis perak yang berfungsi sebagai pelumas diri yang membantu mengurangi gesekan, dan menghilangkan panas dalam kondisi beban berat. Tricone jurnal tersegel membantu meningkatkan kinerja pengeboran dan akan membantu proyek pengeboran Anda berjalan lancar.

4 Hal Yang Harus Anda Ketahui Tentang Tricone Drill Bits

Ketika meneliti bor tricone ada banyak faktor yang perlu dipertimbangkan. Dalam artikel ini kami menyoroti empat fakta berbeda tentang bor tricone yang akan membantu Anda memahami pentingnya berbagai jenis. Kami membahas perbedaan utama antara bearing terbuka dan bit bearing tertutup, manfaat menggunakan roller bearing terbuka untuk pengeboran dangkal, kapan menggunakan bit PDC di atas bit tricone, dan keuntungan menggunakan insert tungsten carbide.

Mengapa Anda Harus Pertimbangkan Buka Bantalan Tricone Bits Over Sealed Bearing Tricone Bits

Mill Tooth Tricone Drill Bits dan Sealed Bearing Tricone Drill Bits banyak digunakan dalam industri pengeboran sumur ketika Anda harus melalui formasi batuan yang lebih lembut seperti batu kapur, serpih dan tanah liat. Satu gigi mill adalah tricone bantalan terbuka; yang berarti itu akan aus lebih cepat daripada yang disegel. Di sisi lain, gigi pabrik lebih murah untuk diproduksi daripada bantalan tertutup karena tidak memerlukan perlindungan ekstra.

Bantalan Rol Terbuka Menghemat Uang Untuk Pengeboran Dangkal

Bantalan tricone yang berputar tanpa segel disebut bantalan rol terbuka. Bit tricone ini biasanya lebih murah untuk diproduksi. Satu-satunya kelemahan untuk jenis desain tricone bit ini adalah bahwa mereka harus dibersihkan dari puing-puing setelah setiap beberapa ratus meter pengeboran, ini dapat terbukti sangat memakan waktu ketika pengeboran jauh ke dalam kerak bumi. Bantalan rol terbuka tricone drill bits sangat bagus untuk pengeboran dangkal dan karena mereka relatif lebih murah untuk memproduksi mereka biasanya digunakan ketika menggali beberapa ratus meter di bawah permukaan.

Kapan Menggunakan Tricone Bits Over PDC Bits

Sebuah bit kompak berlian polikristalin atau bit PDC dapat digunakan pada kecepatan yang lebih tinggi daripada bit tricone tradisional. Lebih efisien untuk menggunakan bit PDC ketika pengeboran melalui formasi batuan terkonsolidasi tinggi seperti serpih, batu kapur, dan batu pasir, tetapi mereka dianggap sebagai bit khusus dan dapat rusak dengan mudah ketika digunakan untuk formasi batuan lainnya. Tricone drill bit masih merupakan bit serba guna terbaik dan dapat digunakan untuk berbagai jenis formasi batuan, tetapi tidak mendiskon bit PDC ketika pengeboran melalui formasi batuan terkonsolidasi.

Nilai Tungsten Carbide Sisipan Untuk Tricone Drill Bits

Ketika mempertimbangkan Tungsten Carbide Insert (TCI) untuk Tricone Drill Anda, Anda harus mempertimbangkan berbagai manfaat yang dapat diberikan oleh TCI dan jika manfaat tersebut diperlukan untuk proyek pengeboran Anda. Satu manfaat yang bisa diberikan oleh TCI adalah kemampuan menahan panas yang membuatnya menjadi pilihan yang cocok ketika mengebor dalam formasi batuan yang lebih keras. Manfaat lain yang diberikan TCI adalah ketahanannya; ini sangat berguna ketika mengebor dengan kecepatan tinggi menjadikannya pilihan yang lebih baik daripada tricone tradisional.

Pikiran Akhir

Mempelajari lebih banyak tentang tricone drill bits dapat menjadi tantangan. Kami harap artikel ini membantu mengajarkan Anda empat fakta penting tentang berbagai jenis tricones dan berbagai keuntungan yang dapat mereka berikan untuk proyek pengeboran Anda. Dalam artikel kami, kami membahas keuntungan menggunakan bantalan terbuka atau bor bantalan tertutup, manfaat bantalan rol terbuka untuk pengeboran dangkal, keadaan khusus ketika bit PDC dapat digunakan lebih dari satu bit tricone dan nilai menggunakan tungsten sisipan karbida pada bit tricone Anda dapat memberikan.

Tricone Bits atau PDC Bits: Mana yang Dibutuhkan Proyek Anda?

Tricone bit, kadang-kadang disebut sebagai tombol bit, telah menjadi opsi pengeboran sumur selama lebih dari 70 tahun. Namun, selama 20 tahun terakhir, pemotong tetap Polikristalin Berlian Compact (PDC) telah mengalami kenaikan yang sangat cepat. Perbedaan antara tricone dan PDC bit signifikan, dan artikel ini bertujuan untuk menawarkan gambaran singkat tentang perbedaan di antara mereka dan kemudian menguraikan keunggulan masing-masing. Perlu diingat bahwa banyak pengebor profesional, terutama ketika datang ke teknik pengeboran lanjutan seperti pengeboran directional, memiliki preferensi yang kuat tentang tricone atau PDC. Jika ada keraguan, dengarkan baik-baik para profesional yang telah mengevaluasi kebutuhan operasi pengeboran spesifik Anda; artikel ini hanya bertujuan untuk memberikan pedoman luas mengenai penggunaan tricones, dan bukan merupakan pengganti konsultasi profesional.

Perbedaan antara Tricone Bits dan PDC Fixed Cutter Bits

Perbedaan paling jelas antara Tricone dan PDC bit adalah bagian yang bergerak yang digunakan dalam bit tricones. Tricone bits terdiri dari tiga "kerucut" yang semuanya harus berputar pada bantalan dilumasi. Pelumasan ini pada gilirannya memerlukan reservoir lemak dan untuk setiap proyek skala menengah atau besar semacam bantalan segel untuk mencegah puing-puing memasuki tricone dan menghentikan rotasi. Sebaliknya, bit cutter PDC tetap solid dan terdiri dari tidak ada bagian yang bergerak. Ini dibuat dengan menggabungkan berlian buatan berbutir halus dan karbida tungsten di bawah panas dan tekanan yang sangat tinggi, karena logam mendinginkan karbida tungsten menyusut lebih cepat, menjaga berlian tersuspensi dalam matriks di dalam karbida tungsten. Secara spesifik dari proses ini adalah rahasia dagang yang dijaga dengan hati-hati.

Keuntungan dari Tricone Bits

Salah satu keuntungan terbesar yang dinikmati oleh bit tricone adalah lamanya waktu mereka berada di sekitar. Jangka waktu yang lebih lama ini memungkinkan desain dan pembuatan bit tricone untuk maju secara signifikan, menggabungkan kemajuan dalam teknologi material seperti Tungsten Carbide Sisipan, atau kemajuan dalam rekayasa seperti bantalan jurnal tersegel. Mereka juga lebih mudah untuk mengontrol dalam situasi sulit, memberikan lebih banyak pilihan dalam hal torsi dan Berat On Bit. Mereka juga lebih baik untuk berbagai formasi batuan, terutama untuk formasi keras. Tindakan penggulung individu pada bit tricone berfungsi untuk memecah batu, membuatnya secara signifikan lebih fleksibel dalam hal berbagai formasi satu bit dapat digunakan. Salah satu pertimbangan paling penting pada setiap proyek pengeboran selalu biaya, di mana semua hal yang sama tricones cenderung keluar depan. Namun, tergantung pada spesifik dari proyek pengeboran mungkin ada keadaan yang memungkinkan PDC menarik ke depan.

Keuntungan dari bit PDC Tetap Cutter

Kekokohan dan kekuatan bit ini memberi mereka banyak keuntungan yang tidak bisa ditandingi oleh tricone bit. Paling signifikan, bit PDC memiliki jangka hidup yang lebih panjang yang berarti mereka tidak perlu diganti sesering bit tricone. Alasan itu sendiri menjelaskan banyak pergeseran menuju bit PDC untuk proyek skala besar. Selain itu mereka dapat mencapai Tingkat Penetrasi lebih tinggi daripada bit lain dalam keadaan optimal. Faktor-faktor ini dikombinasikan berarti bahwa dalam formasi di mana jenis batuan ditetapkan dan bit yang benar dipilih Anda dapat mengebor lebih cepat dan lebih jauh dengan satu bit PDC, membawa biaya per kaki di bawah tricone. Meskipun bit lain mungkin lebih murah di depan, dalam jenis proyek yang tepat yang dapat mengambil keuntungan penuh dari fitur-fitur bit PDC, Anda akan menghemat uang dalam jangka panjang dengan menggunakan bit PDC. Terakhir sebagai bit tricone terdiri dari beberapa bagian yang bergerak yang berbeda, adalah mungkin untuk kehilangan bagian dari tricone di lubang bor, bahaya yang tidak ada dengan bit PDC.

Pengembangan dan Sejarah Bits Drill Tri-Cone

Sejarah pengembangan bit drill-trie membentang kembali lebih dari 100 tahun. Mungkin terasa aneh untuk berpikir bahwa peralatan presisi seperti itu dari masa kini memiliki akar yang berasal dari tahun 1908, tetapi jalan menuju tingkat inovasi dalam bit tri-cone modern adalah yang panjang.

Howard Hughes dan awal kerajaan bisnis

Sebelum ada latihan tri-kerucut dengan 3 penggulung interlocking, Howard R. Hughes Sr. menciptakan bor putar kerucut ganda yang merevolusi rig pengeboran minyak pada saat itu. Ketika ia mendirikan Perusahaan Alat Hughes pada tahun 1908 (kemudian perusahaan alat Sharp-Hughes sampai 1912) ia memiliki hak paten untuk bor roller cutter pertama yang pernah dibuat dan telah mendirikan salah satu dinasti korporasi paling terkenal di Amerika. Ketika dia meninggal pada tahun 1924, kepemilikan perusahaan diteruskan ke putranya yang terkenal, Howard Hughes jr. yang telah menyatakan secara hukum sebagai orang dewasa sehingga dia bisa menangkis kerabat yang memperebutkan surat wasiat ayahnya dan mengambil kendali penuh atas perusahaan yang akan segera menciptakan mata bor tri-cone.

Tuan muda Hughes dan cengkeramannya yang bertenaga pada industri pengeboran mulai bergerak!

Selain kehidupan glamor Hollywood, aktris cantik, kematian menentang penerbangan, dan memproduksi film 1932 "Scarface" (50 tahun sebelum Al Pacino membuatnya terkenal dalam remake yang lebih dikenal) Howard Hughes Jr. juga magnet bisnis yang melihat bit bor tri-kerucut yang diciptakan oleh peneliti Hughes Tool Company, dan menciptakan kembali industri pengeboran minyak untuk kedua kalinya. Lima tahun sebelum penemuan bit ini, Cemented Carbide, paduan Tungsten Carbide awal dikembangkan dan dibawa ke Amerika. Meskipun tidak selalu dikombinasikan pada awalnya, paten perusahaan Hughes bersama dengan logam sintetis baru memungkinkan Perusahaan Alat Hughes menjadi satu-satunya cara bagi perusahaan pengeboran Barat untuk menggunakan bor-bor tri-kerucut. Kecepatan dan keunggulan kompetitif dari bit awal ini sangat besar dibandingkan dengan teknologi yang sebelumnya tersedia, dan setiap perusahaan pengeboran yang serius tidak punya pilihan selain menggunakan bit merek Hughes … atau pindah ke Rusia untuk Soviet knock-off.

Paten berakhir dan perlombaan drill bit sedang berlangsung

Pada tahun 1951, paten perusahaan Hughes pada drill bit tri-cone habis, dan para pesaing di seluruh dunia mulai mulai memproduksi drill bits dengan desain superior. Meskipun perusahaan Hughes awalnya mempertahankan pangsa pasar yang besar berkat paten awal, jumlah pesaing berkurang secara dramatis dari waktu ke waktu. Pada tahun 2000 mereka tidak lagi memiliki dominasi pasar, dan pada tahun 2011 perusahaan diakuisisi oleh konglomerat.

Senapan tri-kerucut kontemporer

Untungnya, inovasi pengeboran Tri-Cone tidak berhenti dengan berakhirnya hak paten Hughes. Perbaikan tambahan dalam manufaktur memungkinkan TCI (Tungsten Carbide Insert) bor bit menjadi jauh lebih umum digunakan. Penyisipan karbida tungsten memungkinkan bit memiliki kekerasan, ketahanan, dan kekuatan yang luar biasa, sementara membuat poros keluar dari paduan yang lebih konvensional berarti rig pengeboran tidak perlu khawatir tentang kerapuhan material di bawah tekanan ekstrim. Tri-kerucut bit juga telah melihat inovasi yang signifikan desain mata bor itu sendiri: Bantalan rol terbuka adalah standar konvensional, tetapi bantalan rol disegel meningkatkan rentang kehidupan bit secara dramatis. Roller bear yang disegel juga dapat menggabungkan bantalan jurnal untuk daya tahan dan ketahanan yang sangat baik terhadap kerusakan dan keausan. Inovasi adalah proses konstan dan penyempurnaan lebih lanjut terus meningkatkan kapasitas pengeboran di seluruh dunia.