প্রধান ডাউনহোল টুলস: রোলার কোন বিট এবং ডায়মন্ড বিটের শ্রেণিবিন্যাস ও প্রয়োগের একটি বিশদ নির্দেশিকা

০১ রোলার কোন বিট: বিভিন্ন গঠনের সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার জন্য একটি বহুমুখী সরঞ্জাম

১৯০৯ সালে আবির্ভাবের পর থেকে, রোলার কোন বিট রোটারি ড্রিলিং-এ সবচেয়ে বহুল ব্যবহৃত বিটের ধরনে পরিণত হয়েছে। এর অনন্য মাল্টি-কোন কাঠামোগত নকশা এটিকে নরম থেকে অত্যন্ত কঠিন পর্যন্ত বিভিন্ন ধরনের ভূগঠনের অবস্থার সাথে খাপ খাইয়ে নিতে সক্ষম করে।

কাঠামোগত গঠন এবং মূল প্রযুক্তি

একটি রোলার কোন বিট পাঁচটি মূল উপাদান নিয়ে গঠিত:

• বিট বডি: তিনটি শঙ্কু আকৃতির পা একসাথে ঝালাই করা, যার উপরের অংশে সংযোগের জন্য প্যাঁচ রয়েছে।
• রোলার কোণ: শঙ্কু আকৃতির ধাতব বস্তু যার পৃষ্ঠতলে খাঁজকাটা দাঁত বা সন্নিবেশিত দাঁত থাকে।
• বিয়ারিং সিস্টেম: চারটি বিয়ারিং সেট নিয়ে গঠিত, যথা—বড়, মাঝারি, ছোট এবং থ্রাস্ট বিয়ারিং।
• নজল: সাধারণত ৩-৪টি, যেগুলোর ব্যাস ৭-১৪ মিমি।
• তেল সংরক্ষণ ও সিলিং সিস্টেম: রাবার বা ধাতব সিলিং রিং এবং চাপ নিয়ন্ত্রণ যন্ত্রের সমন্বয়।

এগুলোর মধ্যে, রোলার কোন বিটের জন্য বেয়ারিং সিলিং প্রযুক্তি একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রযুক্তিগত অগ্রগতি। আধুনিক বিটগুলোতে একটি অয়েল স্টোরেজ প্রেসার কম্পেনসেশন সিস্টেম ব্যবহার করা হয়, যা প্রেসার ট্রান্সমিশন হোল, প্রেসার কম্পেনসেশন ডায়াফ্রাম এবং অয়েল কাপের মতো উপাদানগুলোর মাধ্যমে বেয়ারিং ক্যাভিটির তেলের চাপ এবং ডাউনহোল ড্রিলিং ফ্লুইড কলামের চাপের মধ্যে একটি গতিশীল ভারসাম্য বজায় রাখে।

শ্রেণিবিন্যাস ব্যবস্থা এবং IADC কোডিং

ইন্টারন্যাশনাল অ্যাসোসিয়েশন অফ ড্রিলিং কন্ট্রাক্টরস (IADC) একটি তিন-অঙ্কের কোডিং সিস্টেম ব্যবহার করে রোলার কোন বিটের জন্য একটি বিশ্বব্যাপী একীভূত শ্রেণিবিন্যাস মান তৈরি করেছে:

প্রথম আঙুল: দাঁতের প্রকারভেদ এবং প্রযোজ্য গঠন

১: চূর্ণবিচূর্ণ দাঁত, নরম গঠন

২: চূর্ণবিচূর্ণ দাঁত, মাঝারি থেকে মাঝারি-কঠিন গঠন

৩: কর্তিত দাঁত, কঠিন এবং ঘর্ষণকারী গঠন

৫: দাঁত প্রবেশ করান, নরম থেকে মাঝারি গঠন

৬: দাঁত প্রবেশ করান, মাঝারি-শক্ত গঠন

৭: দাঁত, শক্ত এবং ঘর্ষণকারী গঠন প্রবেশ করান

৮: দাঁত প্রবেশ করান, যা অত্যন্ত কঠিন এবং উচ্চ ঘর্ষণকারী গঠন।

দ্বিতীয় অঙ্ক: ভূতাত্ত্বিক স্তরের কাঠিন্যের উপবিভাগ (গ্রেড ১-৪; উচ্চতর সংখ্যা অধিকতর কঠিন স্তর নির্দেশ করে)

তৃতীয় অঙ্ক: বিটের কাঠামোগত বৈশিষ্ট্য

৪: সিলযুক্ত রোলার বিয়ারিং

৬: সিলযুক্ত স্লাইডিং বিয়ারিং

৭: সিলযুক্ত স্লাইডিং বিয়ারিং + ইনসার্ট গেজ সুরক্ষা

৮: দিকনির্দেশক ড্রিলিংয়ের জন্য ডিফ্লেক্টিং বিট

রোলার কোন বিটের জন্য সরলীকৃত IADC শ্রেণিবিন্যাস পদ্ধতি

শিলা ভাঙার প্রক্রিয়া এবং গতির বৈশিষ্ট্য

কার্যকালীন সময়ে একটি রোলার কোণ বিট তিন ধরনের যৌগিক গতি প্রদর্শন করে:

• ঘূর্ণন: শঙ্কুগুলো সম্পূর্ণ বিটটির সাথে ঘড়ির কাঁটার দিকে ঘোরে।
• ঘূর্ণন: দাঁতগুলো শঙ্কু অক্ষের চারপাশে ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে ঘোরে।
• স্লাইডিং: ব্যাসার্ধ বরাবর এবং স্পর্শক বরাবর স্লাইডিং অন্তর্ভুক্ত।

এই যৌগিক গতি দ্বৈত শিলা-ভাঙ্গার প্রভাব অর্জন করে:

1.অভিঘাত চূর্ণীকরণ প্রভাব: নিচের ছিদ্রের সাথে একক এবং দ্বৈত দাঁতের পর্যায়ক্রমিক সংস্পর্শ অনুদৈর্ঘ্য কম্পন তৈরি করে, যা অভিঘাতজনিত ভার সৃষ্টি করে।

2.স্লাইডিং শিয়ার এফেক্ট: ওভারহ্যাং, ডাবল কোন এবং অফসেট কাঠামোর নকশার মাধ্যমে শিলা শিয়ারিং অর্জন করা হয়।

নির্বাচন কৌশল এবং গঠন মেলানো 

শিলার বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে রোলার কোন বিট নির্বাচনের মৌলিক নীতিসমূহ:

• নরম গঠন: অফসেট, ওভারহ্যাং এবং ডাবল-কোন কাঠামোযুক্ত বিট নির্বাচন করুন, যেগুলিতে লম্বা, চওড়া এবং অল্প সংখ্যক মিল করা বা ইনসার্ট দাঁত রয়েছে।
• মাঝারি-কঠিন গঠন: অফসেট, ওভারহ্যাং এবং ডাবল কোনের মান হ্রাস করুন; ছোট, সরু এবং ঘন দাঁত ব্যবহার করুন।
• কঠিন এবং ঘর্ষণকারী গঠন: কোনো ওভারহ্যাং বা অফসেট ছাড়া, বল দাঁত বা শঙ্কু-বল দাঁতযুক্ত একক-কোণ রোলার ব্যবহার করা হয়।
• বিচ্যুতি-প্রবণ গঠন: এমন ছোট দাঁতযুক্ত বিট নির্বাচন করুন যেগুলিতে কোনো অফসেট নেই বা সামান্য অফসেট আছে এবং কোনো গেজ দাঁত নেই।
• আন্তঃস্তরিত নরম ও কঠিন শিলাস্তর: কঠিন শিলার উপর ভিত্তি করে বিটের ধরন নির্বাচন করুন এবং ড্রিলিং চলাকালীন গতিশীলভাবে প্যারামিটার সামঞ্জস্য করুন।

বিশেষ কর্মপরিবেশের প্রতি প্রতিক্রিয়া

• ছোট বোরহোল (<১৭৭ মিমি): সিঙ্গেল-রোলার কোন বিট ব্যবহার করুন, যেগুলিতে অধিক শক্তির জন্য বড় কোন, দাঁত এবং বিয়ারিং থাকে।
• দিকনির্দেশক ড্রিলিং: এমন বিশেষ ডিফ্লেক্টিং বিট নির্বাচন করুন যার IADC কোডের তৃতীয় অঙ্কটি ৮। 

০২ ডায়মন্ড বিট: কঠিন গঠন খননের জন্য শক্তিশালী সরঞ্জাম 

প্রকৃতির সবচেয়ে কঠিন পদার্থ হিসেবে হীরার মোহস কাঠিন্য গ্রেড ১০, সংকোচন শক্তি ৮৮০০ এমপিএ পর্যন্ত এবং এর ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা স্টিলের চেয়ে ৯০০০ গুণ বেশি। এই বৈশিষ্ট্যকে কাজে লাগিয়ে, কঠিন শিলাস্তর ভাঙার জন্য ডায়মন্ড বিট চূড়ান্ত হাতিয়ারে পরিণত হয়েছে।

শ্রেণিবিন্যাস ব্যবস্থা এবং প্রযুক্তিগত বিবর্তন

আধুনিক ডায়মন্ড বিট প্রধানত তিন প্রকারের হয়ে থাকে:

1.পৃষ্ঠ-সেট ডায়মন্ড বিট

• ম্যাট্রিক্সের পৃষ্ঠে হীরার কণাগুলো উন্মুক্ত থাকে।
• মাঝারি-কঠিন থেকে কঠিন গঠনের জন্য উপযুক্ত।
• হীরার কণার আকারের শ্রেণীবিভাগ:
• নরম কণা: প্রতি ক্যারেটে ২টি দানা (কণার আকার প্রায় ৪ মিমি)
• মাঝারি-কঠিন স্তর: ৩-৪ জিপিসি (কণার আকার প্রায় ৩.৬ মিমি)
• কঠিন গঠন: ১০-১৫ জিপিসি (কণার আকার প্রায় ২.০ মিমি)

2.গর্ভধারণ করা হীরার টুকরা

• হীরা ম্যাট্রিক্সের ভিতরে প্রোথিত থাকে (৬০-৪০০ জিপিসি)।
• কঠিন এবং ঘর্ষণকারী শিলাস্তরের (যেমন, চকমকি পাথর, সিলিকাময় ডলোমাইট) জন্য উপযুক্ত।
• ম্যাট্রিক্স ক্ষয়ের মাধ্যমে হীরার স্ব-ধারালোকরণ সাধিত হয়।

3.পিডিসি বিট (পলিক্রিস্টালাইন ডায়মন্ড কমপ্যাক্ট বিট)

• ১৯৭৩ সালে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের জেনারেল ইলেকট্রিক (GE) কর্তৃক প্রথম প্রবর্তিত হয়।
• সংহত কাঠামো: হীরার স্তর + সিমেন্টেড কার্বাইড অধঃস্তর।
• নরম থেকে মাঝারি-শক্ত সমসত্ত্ব গঠনের জন্য উপযুক্ত।

কাঠামোগত নকশা এবং মূল পরামিতি

ডায়মন্ড বিটগুলো একটি অবিচ্ছেদ্য নকশা গ্রহণ করে যেখানে কোনও চলমান অংশ নেই, যার মধ্যে প্রধানত অন্তর্ভুক্ত রয়েছে:

• স্টিল বডি: মাঝারি কার্বন স্টিল দিয়ে তৈরি, যার উপরের অংশে সংযোগের জন্য প্যাঁচ রয়েছে।
• ম্যাট্রিক্স: টাংস্টেন কার্বাইড পাউডার + তামা-ভিত্তিক বন্ধনকারী ধাতু, যার কাঠিন্য মাত্রা HRC ৩০-৪৫।
• কাটার উপকরণ: প্রাকৃতিক/কৃত্রিম হীরা অথবা পিডিসি কমপ্যাক্ট।
• জলবাহী কাঠামো: জলধারা ও প্রবাহ পথ (ব্যাসার্ধীয়, সর্পিল, ইত্যাদি)।

মূল নকশা পরামিতি

• হীরার ঘনত্ব: ভূস্তরের ঘর্ষণশীলতার উপর ভিত্তি করে সামঞ্জস্য করা হয়; অধিক ঘর্ষণশীল ভূস্তরের জন্য ঘনত্ব বেশি।
• প্রোট্রুশন উচ্চতা:
• নরম গঠন: কণার আকারের ১/৩ অংশ
• কঠিন গঠন: কণার আকারের ১/৬-১/১০ অংশ
• ঠোঁটের আকৃতি:
• সমতল-তলবিশিষ্ট: সমসত্ত্ব গঠনের জন্য
• বক্র: কঠিন গঠনের জন্য
• খাঁজকাটা: ঘর্ষণমূলক গঠনের জন্য

শিলা ভাঙার প্রক্রিয়া এবং গঠন প্রতিক্রিয়া

শিলা গঠনের বৈশিষ্ট্যের ওপর নির্ভর করে ডায়মন্ড বিট দিয়ে পাথর ভাঙার পদ্ধতি পরিবর্তিত হয়:

প্লাস্টিক গঠন (যেমন, কাদাশিলা, জিপসাম): এটি “চাষ” প্রক্রিয়ার অনুরূপ; হীরা শিলাস্তরের গভীরে প্রবেশ করে শিলার প্লাস্টিক প্রবাহ ঘটায়।

ভঙ্গুর শিলাস্তর (যেমন, কোয়ার্টজ বেলেপাথর): এতে আয়তনিক চূর্ণকারী গর্ত তৈরি হয়, যার কর্তন আকার হীরার প্রসারণের চেয়ে ২-৪ গুণ বেশি হয়, ফলে উচ্চ কার্যকারিতা পাওয়া যায়।

কঠিন শিলা (যেমন, চকমকি পাথর, সিলিকাময় শিলা): ইমপ্রেগনেটেড বিট ব্যবহার করা হয় এবং গ্রাইন্ডিং হুইলের ঘর্ষণের মতো মাইক্রো-কাটিং ও স্ক্র্যাচিংয়ের মাধ্যমে শিলা ভাঙা হয়।

পিডিসি বিটের প্রযুক্তিগত সুবিধা এবং সীমাবদ্ধতা

ডায়মন্ড বিট পরিবারের একটি বৈপ্লবিক পণ্য হিসেবে, পিডিসি বিটের কিছু অনন্য সুবিধা রয়েছে:

কাঠামোগত বৈশিষ্ট্য

স্টিল-বডি পিডিসি বিট: পৃষ্ঠতল শক্তকরণ প্রক্রিয়াজাতকরণ সহ অবিচ্ছেদ্য মাঝারি কার্বন ইস্পাত।

ম্যাট্রিক্স-বডি পিডিসি বিট: উপরের অংশ স্টিলের বডি + নিচের অংশ টাংস্টেন কার্বাইড ম্যাট্রিক্স, যা উন্নততর পারফরম্যান্স প্রদান করে।

প্রোফাইল ডিজাইন

প্যারাবোলিক: নরম ভূস্তরের জন্য, যা উচ্চ গভীরতা এবং দ্রুত ড্রিলিং হার নিশ্চিত করে।

গোলাকার: রোটারি টেবিল ড্রিলিংয়ের জন্য, যা কঠিন আন্তঃস্তর ভেদ করা সহজ করে।

শঙ্কু আকৃতির: উচ্চ গতিতে ড্রিলিং করার জন্য, এবং এর অনুপ্রবেশ ক্ষমতা ভালো।

প্রয়োগের সীমাবদ্ধতা

নুড়ি স্তর এবং আন্তঃস্তরিত নরম-কঠিন স্তরের জন্য উপযুক্ত নয়।

তাপমাত্রা সহনশীলতার সীমা (৩৫০℃-এর উপরে ক্ষয় তীব্রতর হয়; ৭০০℃-এ শক্তি বিকল হয়ে যায়)।

আঘাত প্রতিরোধ ক্ষমতা দুর্বল; নতুন বিটের ধার ভেঙে যাওয়ার প্রবণতা থাকে।

ডায়মন্ড বিটের জন্য প্রযোজ্য গঠনসমূহের তুলনামূলক সারণী

০৩ বৈজ্ঞানিক নির্বাচন নির্দেশিকা: গঠনবিন্যাস এবং পরিচালনগত প্রয়োজনীয়তার সমন্বয়

রোলার কোন বিট নির্বাচনের সোনালী নিয়মাবলী

গঠন কাঠিন্য মেলানো

নরম গঠন: উচ্চ অফসেট, ওভারহ্যাং এবং ডাবল-কোন কাঠামোযুক্ত বিট নির্বাচন করুন, যেগুলিতে কীলক-আকৃতির বা চামচ-আকৃতির দাঁত লাগানো থাকে।

কঠিন গঠন: একক-শঙ্কু, অ-অফসেট কাঠামো গ্রহণ করা হয়, যা বল দাঁত বা শঙ্কু-বল দাঁত দ্বারা সজ্জিত থাকে।

ঘর্ষণশীলতার প্রতিক্রিয়া

ঘর্ষণমূলক গঠনের জন্য, গেজ দাঁতযুক্ত ইনসার্ট বিট ব্যবহার করুন।

যদি বাইরের সারির দাঁতগুলো গোলাকার হয়ে যায় কিন্তু মাঝের দাঁতগুলোতে ক্ষয়ের চিহ্ন কম থাকে, তাহলে পরবর্তী বিটটি উন্নত গেজ সুরক্ষা সহ ডিজাইন করা উচিত।

বিশেষ কর্মপরিবেশের জন্য প্রতিকারমূলক ব্যবস্থা

বিচ্যুতি-প্রবণ গঠন: অফসেটবিহীন বা সামান্য অফসেটযুক্ত ছোট দাঁতওয়ালা বিট নির্বাচন করুন; গঠনের সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার ক্ষমতা প্রকৃত গঠনের চেয়ে কিছুটা নরম হওয়া উচিত।

আন্তঃস্তরিত নরম-কঠিন শিলাস্তর: কঠিন শিলার উপর ভিত্তি করে বিট নির্বাচন করুন এবং ড্রিলিং চলাকালীন গতিশীলভাবে প্যারামিটার সামঞ্জস্য করুন।

গভীর কূপের অংশ খনন: ট্রিপিং টাইম লস পুষিয়ে নিতে বেশি মোট ফুটেজযুক্ত বিট ব্যবহার করুন।

ডায়মন্ড বিট নির্বাচনের কৌশল

পিডিসি বিটের জন্য প্রযোজ্য শর্তাবলী

সর্বোত্তম পরিস্থিতি: দীর্ঘ, সমজাতীয়, নরম থেকে মাঝারি-কঠিন শিলাস্তর (যেমন, শেল, কাদাশিলা, জিপসাম)।

নিষিদ্ধ পরিস্থিতি: নুড়ি পাথরের স্তর, চকমকি পাথরের স্তর, নরম ও কঠিন স্তরের আন্তঃস্তর।

প্যারামিটার সেটিং: কম WOB (৩০-৬০ kN), উচ্চ RPM (১০০-৩০০ rpm), উচ্চ প্রবাহ হার।

প্রাকৃতিক/কৃত্রিম হীরার বিটের জন্য প্রযোজ্য শর্তাবলী

কঠিন থেকে অত্যন্ত কঠিন শিলাস্তর (যেমন, গ্রানাইট, কোয়ার্টজ বেলেপাথর)।

অত্যন্ত ঘর্ষণকারী শিলাস্তর (যেমন, চকমকি পাথর, সিলিকাময় ডলোমাইট)।

টারবাইন ড্রিলিং, গভীর/অতি-গভীর কূপ এবং কোরিং কার্যক্রম।

কোর বিটগুলির জন্য বিশেষ প্রয়োজনীয়তা

রোলার কোণ কোর বিট: চার-রোলার কোণ (শঙ্কু/সিলিন্ডার আকৃতির) অথবা ছয়-রোলার কোণ (সম্পূর্ণ সিলিন্ডার আকৃতির) ডিজাইন।

ডায়মন্ড কোর বিট: এর জন্য সুষমভাবে বণ্টিত কাটিং এজ এবং সামঞ্জস্যপূর্ণ ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রয়োজন।

মূল নির্দেশক: কেন্দ্রভাগের ডিম্বাকৃতি হওয়া এড়ানোর জন্য ভেতরের ছিদ্র এবং বাইরের বৃত্তের মধ্যে সমকেন্দ্রিকতা।

ডাউনহোল অসঙ্গতি বিচার এবং পরিচালনা

রোলার কোন বিটের কার্যক্ষম অবস্থা শনাক্তকরণ

বিয়ারিং-এর ক্ষতি: রোটারি টেবিলের পর্যায়ক্রমিক ঝাঁকুনি, যা উচ্চ WOB-এর অধীনে আরও খারাপ হয়, ড্রিলিং-এর হার কমে যাওয়া কিন্তু পাম্পের চাপ স্বাভাবিক থাকা।

কোন লস: ড্রিলিং মারাত্মকভাবে আটকে যাওয়া, ওয়েট ইন্ডিকেটরের প্রচণ্ড ওঠানামা, ড্রিল স্ট্রিং উপরে তোলার সময় ট্রিপ-ইন ডেপথের পরিবর্তন।

দাঁতের ক্ষয়: রোটারি টেবিলের উপর চাপ কমে, ঝাঁকুনি হয় না, ড্রিলিংয়ের হার উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়।

ডায়মন্ড বিট ব্যবহারের নিষেধাজ্ঞা

ড্রিল বিটটি গর্তের গভীরে চালানোর আগে নিচের গর্তটি অবশ্যই পরিষ্কার করতে হবে, যাতে কোনো ধাতব আবর্জনা অবশিষ্ট না থাকে।

“ব্রেক-ইন” (০.৫ মিটার বটম হোল কন্ডিশনিং)-এর জন্য কম WOB এবং কম RPM-এ ড্রিলিং শুরু করুন।

রিমিং অপারেশন পরিহার করুন; যদি প্রয়োজন হয়, সুষম অপারেশনের জন্য কম WOB এবং কম RPM ব্যবহার করুন।

যোগাযোগ করুন :জেসি ঝো
মোবাইল/হোয়াটসঅ্যাপ:+০০৮৬-১৮১০৯২০৬৮৬১
ওয়েব:www.landrilltools.com