notícias da empresa sobre Tamanhos comuns dos bicos de diamante e referências de aplicação

Brocas diamantadas são ferramentas essenciais para perfuração em rocha dura e perfuração de alta precisão, amplamente utilizadas em cenários como mineração de rochas duras de minérios metálicos, perfuração de poços de petróleo e gás ultraprofundos e perfuração geológica de testemunhos. Seus bicos (também conhecidos como "olhos d'água") são componentes-chave que garantem a eficiência da perfuração e a vida útil da broca. As principais funções dos bicos incluem a injeção de fluido de perfuração de alta pressão para resfriar a camada de corte de diamante, lavar os detritos de rocha dura e auxiliar na quebra da rocha. Embora os diamantes tenham dureza extremamente alta, sua resistência ao calor é limitada (a temperatura de operação a longo prazo deve ser controlada abaixo de 700℃), e os detritos de rocha dura são altamente abrasivos. A racionalidade do tamanho do bico (principalmente diâmetro interno, diâmetro externo e método de conexão) afeta diretamente o desempenho operacional: um tamanho muito pequeno leva a um fluxo de fluido de perfuração insuficiente, causando desgaste por superaquecimento da camada de corte e acúmulo de detritos; um tamanho muito grande resulta em perda de pressão, enfraquecendo a força de impacto de quebra da rocha. Este artigo usa linguagem simples e tabelas claras para classificar as especificações comuns de tamanho de bico, critérios de seleção e cenários de aplicação típicos para brocas diamantadas, ajudando os profissionais da indústria a combinar rapidamente os modelos de broca com os tamanhos de bico e melhorar a estabilidade e a economia da perfuração em rocha dura.

Antes de explorar os tamanhos, vamos classificar brevemente o valor central dos bicos para entender "por que a seleção de tamanho não pode ser ignorada":

1. Resfriamento de Precisão: O atrito entre a camada de corte de diamante (diamante natural ou sintético) e a rocha dura (como granito e basalto) gera calor significativo. O fluido de perfuração de alta pressão é injetado com precisão na superfície de corte através de bicos para dissipar rapidamente o calor, evitando que a camada de diamante se solte ou se carbonize devido ao superaquecimento;
2. Remoção Eficiente de Detritos: Os detritos de rocha dura são duros e altamente abrasivos. Se acumulados na superfície de trabalho da broca, eles acelerarão o desgaste do diamante. O fluido de perfuração injetado em alta velocidade pode lavar prontamente os detritos para o solo, reduzindo a moagem repetida;
3. Auxílio na Quebra da Rocha: O fluido de perfuração de alta pressão forma jatos através de bicos de tamanhos específicos para pré-entalhar fraturas na superfície da rocha dura, reduzindo a resistência ao corte dos diamantes e melhorando a eficiência de quebra da rocha dura.

O material principal dos bicos de brocas diamantadas é carboneto de tungstênio cimentado de alta qualidade (alguns usam carboneto de tungstênio reforçado com diamante), apresentando dureza ultra-alta (HRA≥91), resistência ao desgaste e resistência à pressão. Ele pode suportar a erosão do fluido de perfuração de alta pressão (30-60MPa), com uma vida útil 8-12 vezes maior do que os bicos de metal comuns, adaptando-se perfeitamente às necessidades operacionais de alta frequência e alta carga das brocas diamantadas em condições de trabalho em rocha dura.

A marcação do tamanho do bico para brocas diamantadas é centrada em "diâmetro interno (imperial/métrico) + método de conexão". O diâmetro externo e o comprimento precisam corresponder aos orifícios de montagem do bico da broca (em conformidade com os padrões API ou especificações personalizadas do fabricante). Abaixo estão as especificações de tamanho mais comumente usadas na indústria, cobrindo as necessidades de adaptação de brocas diamantadas de 6 a 17½ polegadas, com foco no equilíbrio de pressão e fluxo na perfuração em rocha dura:

1. Lógica de marcação de tamanho: A indústria prioriza unidades imperiais (polegadas) para se alinhar com os padrões gerais internacionais para brocas diamantadas (por exemplo, API 7-1). As unidades métricas são para referência de conversão, facilitando o uso em regiões não pertencentes a unidades imperiais;
2. Método de conexão: As conexões rosqueadas representam mais de 95%, com NC50 como a especificação principal, adaptando-se à maioria das brocas diamantadas médias e grandes; as conexões por flange são usadas apenas para bicos de diâmetro extra grande ou condições extremas de trabalho de alta pressão (pressão ≥50MPa) para garantir a estanqueidade da conexão e a resistência à pressão;
3. Tamanhos não padronizados: Para micro brocas diamantadas (≤6 polegadas) ou cenários de perfuração de controle de pressão preciso, bicos não padronizados com diâmetros internos de 5-7mm (correspondentes a 4/32"-9/32") podem ser personalizados para atender às necessidades personalizadas.

A seleção dos tamanhos dos bicos de brocas diamantadas não requer cálculos complexos. Concentre-se nos 3 pontos a seguir para uma correspondência rápida da demanda:

O tamanho do bico é positivamente correlacionado com o diâmetro da broca: quanto maior o diâmetro da broca, maior a área de cobertura e o fluxo de fluido de perfuração necessários, e maior o diâmetro interno do bico correspondente. Por exemplo: Uma broca diamantada de 9⅞ polegadas (250,8 mm) geralmente é combinada com um bico com diâmetro interno de 11/32"-13/32". O uso de um bico pequeno de 9/32" resultará em cobertura insuficiente do fluido de perfuração de toda a camada de corte, desgaste por superaquecimento local e acúmulo de detritos, levando ao emperramento.

As brocas diamantadas são adequadas apenas para formações de rocha dura. Diferentes tipos de rocha dura têm requisitos ligeiramente diferentes para os tamanhos dos bicos:

• Rocha dura densa (por exemplo, granito, basalto): Jatos de alta pressão são necessários para auxiliar na quebra da rocha. Recomenda-se selecionar um bico de tamanho médio (por exemplo, 11/32"-13/32") para reduzir a perda de pressão e maximizar a força de impacto do jato;
• Rocha dura silicosa (por exemplo, xisto silicoso, arenito de quartzo): Os detritos são altamente abrasivos, exigindo remoção rápida de detritos de grande fluxo. Um bico ligeiramente maior pode ser selecionado (por exemplo, 13/32" em vez de 11/32") para evitar que os detritos desgastem a camada de diamante;
• Rocha dura com fraturas desenvolvidas: É necessário um equilíbrio entre resfriamento e anti-emperramento. Priorize um tamanho médio (por exemplo, 13/32") para garantir um equilíbrio entre fluxo e pressão, evitando o acúmulo de detritos em fraturas.

O tamanho do bico deve corresponder à taxa de fluxo e pressão nominais da bomba de perfuração:

• Taxa de fluxo da bomba de perfuração grande (≥25L/s): Selecione um bico de tamanho grande (por exemplo, 15/32"-17/32") para evitar pressão excessiva do sistema devido à restrição do fluxo, o que pode danificar a broca ou o encanamento;
• Alta pressão da bomba de perfuração (≥45MPa): Selecione um bico de tamanho médio (por exemplo, 11/32"-15/32") para garantir a força de impacto do jato e melhorar a eficiência de quebra da rocha dura;
• Fórmula de experiência da indústria: Diâmetro interno do bico (polegada) ≈ Diâmetro da broca (polegada) * 0,04-0,07 (por exemplo, broca de 12¼ polegadas * 0,05 ≈ bico de 13/32 polegadas).

1. Consistência de Tamanho: Vários bicos (geralmente 2-4) na mesma broca diamantada devem ser do mesmo tamanho para evitar força desequilibrada na camada de corte, desgaste da broca ou desvio da trajetória devido ao fluxo irregular;
2. Adaptação do Material: Priorize bicos de carboneto de tungstênio cimentado de alta qualidade, especialmente em rocha dura altamente abrasiva, para evitar a substituição frequente de bicos de metal comuns devido ao desgaste rápido, o que afeta a eficiência operacional;
3. Inspeção de Instalação: Limpe os detritos (como detritos e óleo) do diâmetro interno do bico antes da instalação, verifique a estanqueidade da rosca/flange e teste a pressão do fluido de perfuração após a instalação (flutuação ≤5MPa é normal);
4. Substituição Regular: Quando o diâmetro interno do bico desgasta mais de 10% do tamanho original (por exemplo, um bico de 13/32" com um diâmetro interno desgastado ≥11mm), ou aparecem orifícios/rachaduras de erosão, substitua-o em tempo hábil para evitar afetar os efeitos de resfriamento e quebra da rocha.

A seleção dos tamanhos dos bicos de brocas diamantadas não requer conhecimento profissional complexo. O cerne é combinar "diâmetro da broca + características da formação + parâmetros do fluido de perfuração": escolha tamanhos médios para rocha dura densa, tamanhos médios a grandes para rocha dura altamente abrasiva e tamanhos pequenos para brocas de pequeno diâmetro e perfuração precisa. A tabela de tamanhos comuns compilada neste artigo pode ser usada diretamente como uma referência rápida para comprar e substituir bicos, cobrindo mais de 90% dos cenários de perfuração em rocha dura.

Como um profissional da indústria de carboneto de tungstênio, podemos fornecer bicos de brocas diamantadas de especificações completas (de 9/32" a 19/32" e personalização não padronizada), feitos de carboneto de tungstênio YG6X/YG8 de alta qualidade para garantir ultra-alta resistência ao desgaste e resistência à pressão. Se você precisar recomendar tamanhos precisos com base em modelos específicos de brocas diamantadas, formações de perfuração ou parâmetros de equipamentos, entre em contato conosco para obter soluções personalizadas para ajudar a melhorar a eficiência da perfuração em rocha dura e reduzir os custos de operação e manutenção.