Diferencia y principio de funcionamiento de los dientes redondos y puntiagudos de las brocas para perforación en fondo de pozo
1. Aspecto y estructura
Dientes circulares:
La forma de los dientes circulares es similar a una parte de una esfera y su superficie es relativamente redonda. Esta forma hace que el área de contacto de los dientes circulares sea relativamente grande cuando entran en contacto con las rocas. Los bordes de los dientes circulares no tienen bordes ni esquinas afilados, sino que son transiciones en forma de arco. Por ejemplo, en algunas brocas de perforación en fondo de pozo utilizadas para la perforación de rocas blandas, el diámetro de los dientes circulares puede variar de unos pocos milímetros a más de diez milímetros, y su tamaño también se ajustará de acuerdo con el tamaño general de la broca y el escenario de aplicación específico.
Dientes puntiagudos:
Los dientes puntiagudos tienen puntas obvias y su forma es similar a la de una parte de un cono. El ángulo de la punta de los dientes puntiagudos es más agudo, lo que permite concentrar una mayor presión en un área más pequeña. La longitud y el grosor de los dientes puntiagudos también variarán según el propósito del diseño de la broca. Por ejemplo, en las brocas de perforación en fondo de pozo que se utilizan para perforar rocas duras, los dientes puntiagudos pueden estar diseñados para ser más largos y más gruesos para mejorar su capacidad de triturar rocas duras.
2. El principio de trituración de rocas.
Dientes circulares:
Los dientes circulares trituran principalmente rocas por extrusión y molienda. Debido a su gran área de contacto, al martillar la roca, los dientes redondos ejercerán una mayor presión sobre la superficie de la roca, lo que hará que la roca se deforme y se rompa bajo la presión. Este método de trituración funciona mejor en rocas blandas porque la resistencia a la compresión de las rocas blandas es relativamente baja. Por ejemplo, al perforar rocas blandas como el esquisto, los dientes redondos pueden triturar gradualmente la roca blanda como un rodillo compactador. Al mismo tiempo, durante el proceso de rotación, los dientes redondos también triturarán las partículas de roca rotas para refinar aún más los recortes de roca, lo que favorece la posterior eliminación de escoria.
Dientes afilados:
Los dientes afilados se basan principalmente en los principios de perforación y división para romper rocas. Al martillar la roca, la punta de los dientes afilados puede concentrar su fuerza para penetrar la roca y formar grietas en ella. A medida que la broca gira y continúa martillando, estas grietas continuarán expandiéndose, lo que eventualmente provocará el aplastamiento de la roca. En la perforación de rocas duras como el granito y el basalto, este método de trituración de dientes afilados es muy eficaz. Los dientes afilados son como cuñas, que parten rocas duras y su eficiencia de trituración es mayor que la de los dientes redondos en rocas duras.
3. Tipos de rocas aplicables
Dientes circulares:
Los dientes circulares son más adecuados para rocas blandas, como pizarra, roca arcillosa, marga, etc. Estas rocas tienen baja dureza y baja resistencia a la compresión, y los métodos de extrusión y trituración de los dientes circulares pueden adaptarse bien a sus características. En la perforación de rocas blandas, los dientes circulares pueden evitar el aplastamiento excesivo de la roca, reducir el consumo de energía y controlar eficazmente la forma y el tamaño del pozo porque su proceso de trituración es relativamente suave.
Dientes afilados:
Los dientes afilados se utilizan principalmente para rocas duras, como granito, cuarcita, basalto, etc. Estas rocas tienen una gran dureza y una gran resistencia a la compresión. La acción de perforación y división de los dientes afilados puede romper eficazmente la capa dura de la roca y penetrar profundamente en la roca para triturarla. El uso de brocas de dientes afilados puede lograr velocidades de perforación más altas en rocas duras, pero debido a que las rocas duras también desgastan los dientes afilados más severamente, la vida útil de las brocas de dientes afilados puede verse afectada hasta cierto punto.
4. Desgaste y vida útil
Dientes circulares:
En el proceso de perforación de rocas blandas, debido a la baja dureza de la roca, el desgaste de los dientes circulares es principalmente el desgaste gradual de la superficie. Debido a que los dientes circulares funcionan por extrusión y rectificado, el desgaste es relativamente uniforme. En condiciones de uso normal, la vida útil de los dientes redondos puede ser relativamente larga, especialmente en el caso de la perforación de rocas blandas. Por ejemplo, en un proyecto de perforación continua de esquisto, la broca de dientes redondos puede usarse durante mucho tiempo, pero solo se reduce ligeramente el radio de los dientes redondos y aún puede mantener una cierta eficiencia de trabajo.
Dientes afilados:
Al perforar rocas duras, la punta de los dientes afilados se desgasta fácilmente debido a la forma violenta de romper la roca. El desgaste de los dientes afilados se concentra principalmente en la punta y el costado. A medida que avanza la perforación, la punta de los dientes afilados se irá desafilando gradualmente. Una vez que los dientes afilados se desafilan, su capacidad para perforar y partir la roca disminuirá, y la eficiencia de perforación también disminuirá. Por lo tanto, la vida útil de la broca de dientes afilados en la perforación de rocas duras suele ser más corta que la de la broca de dientes redondos en la perforación de rocas blandas, y necesita ser reemplazada o reparada con mayor frecuencia.
5. Características de desescoriación
Dientes esféricos:
Durante el proceso de trabajo, los dientes redondos producirán relativamente más virutas de roca fina debido a la forma en que rompen la roca. En términos de desescoriación, estas virutas de roca fina se extraen más fácilmente del pozo bajo la acción de medios de lavado (como aire comprimido o lodo). El diseño del canal de descarga de escoria de la broca de dientes redondos también puede ser relativamente pequeño, porque los recortes de roca son pequeños y no es fácil que bloqueen el canal.
Dientes afilados:
Los recortes de roca producidos por los dientes afilados después de romper la roca son relativamente grandes. Al descargar, debe haber suficiente flujo y velocidad del medio de lavado para descargar estos recortes de roca más grandes fuera del pozo. El canal de descarga de escoria de la broca de dientes afilados generalmente está diseñado para ser relativamente ancho para evitar que los recortes de roca se obstruyan y afecten la eficiencia de perforación.
