سرمته حفاری چیست؟
سرمته حفاری یا همچنین به آن “بیت حفاری” نیز گفته می‌شود، به قطعه‌ای از ابزارهای استفاده شده در صنعت حفاری چاه‌های نفت و گاز اطلاق می‌شود.
سرمته حفاری عمدتاً به عنوان بخشی از تجهیزات حفاری استفاده می‌شود که به روشی بر روی سر فلزی قابل جداسازی (شناور) یا غیر قابل جداسازی (چسبیده) قرار می‌گیرد.
مهم ترین وظیفه سرمته حفاری، حفاری و پیشبرد سوراخ حفاری در روند حفاری است.
سرمته حفاری عموماً شامل دندانه‌های بریده‌کننده (مانند دندانه‌های PDC، TCI، خرماکاری و …) است که قادر به بریدن و حفاری مواد سنگی، ماسه‌ای، شیل و سنگ‌های سخت می‌باشد.
در عملیات حفاری، سرمته حفاری به طور مستقیم بر روی بالا دست های لوله حفاری (پیچ) قرار می‌گیرد و با چرخش و فشار به پیش می‌روند و مواد سنگی را بریده و حفره حفاری را پیش می‌برد.
نوع و طرح دندانه‌های سرمته حفاری بسته به ویژگی‌های سنگ‌های مورد حفاری و شرایط زمین‌شناسی مختلف متغیر است.
با توجه به نوع سنگ‌ها و شرایط محیطی متفاوت، انواع مختلف سرمته‌های حفاری طراحی و استفاده می‌شوند.
هر نوع سرمته حفاری دارای ویژگی‌های خاصی است که با توجه به نیازها و شرایط مورد استفاده قرار می‌گیرد.
به طور کلی حفاری به کمک انواع مته های حفاری، که در نوک آن وصل می‌شود، می‌تواند زمین را حفر کند و انجام شود که نوع مته حفاری برای کارهای مختلف و قسمت‌های مختلف زمین فرق می‌کند به همین دلیل انواع مختلفی از مته های حفاری وجود دارد که هر کدام عملکرد مخصوص به خود را دارند و به کندن مختلف زمین مربوط می شوند.
هم چنین لازم به ذکر است که مته‌ها همان طور که در انواع مختلف هستند، از نظر اندازه ای هم متفاوت می باشند و معمولا قطر آن ها در حدود 2 اینچ تا 36 اینچ متغیر است.
برای حفاری مکان‌هایی که دارای سنگ سخت هستند نیاز به مته‌ای با قطر بیشتر است چرا که اگر از مته ای نازک استفاده شود مته نه تنها حفر نمی کند بلکه دچار آسیب هم خواهد شد. اصول ساخت و تولید مته بر ۳ اصل است که طراحی می شود که این سه اصل شامل موارد زیر می باشد:
۱- مورد اول مته‌هایی که باعث ریز شدن سنگ و تراشیدگی آن‌ها می‌شوند که معمولا در ابتدای کار از آن ها استفاده می شود و در زمین های سنگی بیش تر کاربرد دارند.
۲- مورد دوم مته‌هایی که با اعمال برشی و مماسی سبب نفوذ در سنگ می‌شوند که پس از اتمام مرحله ی اول جهت ورود به زمین و انجام حفاری از این نوع مته استفاده می شود
۳- و درنهایت مته‌هایی که با انداختن خراش و ایجاد بریدگی باعث نفوذ در سنگ می‌شوند که از این مرحله به بعد کار حفاری آغاز می شود.
این موارد در ساخت بسیار مهم است به خصوص برای زمین هایی که سنگی می باشند.
و اما در این قسمت بپردازیم به تعدادی از انواع کاربردی سر مته ها که شامل موارد زیر می باشد:
۱- سرمته های الماسی
مته‌های الماس از سخت‌ترین مته ها هستند که از کربن خالص تشکیل می‌شوند.
مته‌هایی که جنس آن‌ها از الماس است، مناسب برای حفاری سنگ های سخت، کانی‌ها و سنگ‌هایی که خاصیت خراش اندازی دارند، است و این مته نیز امروزه جز موارد کاربردی محسوب می شود و در اکثر اصناف مربوطه مورد استفاده هستند.
هم چنین لازم به ذکر است که این مدل از انواع مته از نظر اقتصادی و فنی نسبت به سایر مته های دیگر بهتر می باشد.
۲- مته مخروطی چرخشی
مته مخروطی چرخشی یکی از انواع مته حفاری است که به دلیل شکل ظاهری آن به نام کاج غلتان هم معروف است.
این نوع مته، سه تیغه متحرک دارد که روی یک بخش مخروط مانند قرار گرفته است و به دلیل چرخش این تیغه ها روی سر مخروط به عنوان مته های مخروط چرخشی نام گرفته اند و با این چرخش مخروط مانند تیغه‌ها سبب ایجاد شکاف در زمین نیز می‌شوند و حفاری را آغاز می کنند.
این نوع مته در چند شکل است که می‌تواند یک مخروطی، دو مخروطه، سه مخروطه و تا شش مخروطی هم باشد.
مته یک مخروطی برای زمین‌هایی که سختی متوسطی دارد مناسب است.
و با توجه به درجه سختی زمین از هر کدام از این مخروط ها استفاده می شود.
۳- مته حفاری دندانه فولادی
این نوع مته برای زمین‌هایی با سختی متوسط تا کم مناسب هستند و اصلا برای زمین هایی که سختی زیاد دارند مناسب نیست.
اندازه این تیغه‌ها بر اساس نوع حفاری که قصد انجام آن را دارید، انتخاب می‌شود چرا که در ابعاد و اندازه های مختلفی می باشد.
به این معنی که دندانه های ریز با سرعت بیش تری به عمق زمین نفوذ می کنند و دندانه های درشت تر هم نسبتا سرعتشان کم تر است و زمین هایی که درصد سفت بودنشان کم تر است کاربرد دارند.
قیمت سرمته حفاری
مته حفاری، در واقع وسیله ای است که برای کندن زمین و حفر چاه های نفت و گاز مورد استفاده قرار می گیرد.
مته های حفاری با توجه به شکل و نوع ساختشان کاربرد های مختلفی دارند و برای انواع زمین ها مورد استفاده می باشند که اصل کار آن برای تراشیدن سنگ ها یا نفوذ در سنگ ها می باشد.
وظیفه ی اصلی مته حفاری، انتقال انرژی تولید شده توسط موتور و لوله حفاری به سنگ است که این انرژی سبب کندن زمین می شود.
لازم به ذکر است که نوع خاصی از مته های حفاری وجود دارند که برای عملیات های خاص استفاده می شوند که یکی از این عملیات های خاص مربوط به کنارگذرها می باشد.
این نوع مته ها در واقع ترکیبی از مته های چرخشی و تیغه ثابت هستند و به دلیل این ترکیب بودن جز نوع های خاص قرار گرفته است.
نکته ای که در خصوص این مته های خاص وجود دارد این است که قطر حفاری شده توسط مته های نامتقارن، از قطر خود مته بزرگتر است که این باعث خاص بودن مته شده و در حفاری های خاص استفاده می شود.
نوع دیگر از مته های خاص هم وجود دارد که به عنوان مته ضد انحراف معروف هستند اما از دیگر مته های خاص می توانیم به مته های ضد انحراف نیز اشاره کنیم که نسبت به مدل های معرفی شده ی قبل، کاربرد کمتری دارند.
و اما قیمت سرمته حفاری متغیر است و بستگی به عوامل مختلفی دارد، از جمله:
۱- نوع سرمته حفاری
هر نوع سرمته حفاری دارای هزینه‌های مختلفی است.
سرمته‌های پیشرفته‌تر و با کارایی بالاتر معمولاً قیمت بیشتری دارند.
۲- جنس سرمته حفاری
جنس و کیفیت سرمته حفاری نیز تأثیر زیادی در قیمت آن دارد.
سرمته‌های با جنس‌های مرغوب و مقاوم معمولاً هزینه بیشتری دارند.
۳- اندازه و ابعاد سرمته حفاری
ابعاد و اندازه سرمته حفاری نیز به قیمت آن تأثیر می‌گذارد.
سرمته‌های بزرگتر و با ابعاد خاص ممکن است هزینه بیشتری داشته باشند.
۴- تعداد سرمته‌های مورد نیاز
معمولاً قیمت سرمته حفاری براساس تعداد مورد نیاز در یک پروژه تعیین می‌شود.
با افزایش تعداد سرمته‌ها، قیمت کلی نیز افزایش می‌یابد.
۵- شرکت تولیدکننده
شرکت‌های مختلف تولیدکننده سرمته حفاری، قیمت‌گذاری متفاوتی دارند.
برندهای معروف و با سابقه ممکن است قیمت بیشتری داشته باشند.
با توجه به متغیر بودن عوامل مذکور، دقیقاً قیمت سرمته حفاری را بدون اطلاعات دقیق درباره موارد فوق نمی‌توان تعیین کرد.
بهترین راه برای دریافت قیمت دقیق، مراجعه به فروشندگان و تأمین کنندگان سرمته حفاری است که قیمت‌های جاری را ارائه می‌دهند.
انواع سرمته حفاری
انتخاب نوع مناسب سرمته حفاری می‌تواند تفاوت زیادی در سرعت و کارایی عملیات حفاری ایجاد کند.
به طور کلی، سرمته‌های حفاری به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند:
سرمته‌های PDC
سرمته‌های PDC (Polycrystalline Diamond Compact) از جمله سرمته‌های مدرن هستند که به دلیل مقاومت بالا در برابر سایش و گرما، در حفاری‌های عمیق و سخت بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند.
این سرمته‌ها از چندین لایه الماس مصنوعی تشکیل شده‌اند که باعث افزایش دوام و طول عمر آن‌ها می‌شود.
سرمته‌های دندانه ای
سرمته‌های دندانه ای ، که بیشتر در حفاری‌های سطحی و کم عمق استفاده می شوند ، دارای دندانه های فولادی یا کاربیدی هستند که به صورت متقاطع بر روی سطح سرمته قرار گرفته‌اند.
این سرمته‌ها برای حفاری در سنگ‌های نرم تا نیمه‌سخت مناسب هستند.
سرمته‌های تیغه‌ای
این نوع سرمته‌ها دارای تیغه‌های برندهای هستند که با استفاده از فشار و چرخش، سنگ‌ها را برش داده و خرد می‌کنند.
سرمته‌های تیغه‌ای بیشتر برای حفاری در زمین‌های نرم و خاک‌های رسی کاربرد دارند.
کاربردهای سرمته حفاری
سرمته حفاری در صنایع مختلفی از جمله نفت و گاز ، معدن ، ژئوتکنیک و زمین شناسی مورد استفاده قرار می گیرند.
در صنعت نفت و گاز، از سرمته ها برای حفاری چاه های نفت و گاز استفاده می شود.
در معدن ، این ابزارها به منظور استخراج مواد معدنی از اعماق زمین به کار می روند.
در زمین شناسی ، سرمته ها برای جمع آوری نمونه های سنگ و خاک از عمق های مختلف استفاده می شوند.
نکات کلیدی در انتخاب سرمته حفاری
انتخاب سرمته مناسب برای یک پروژه حفاری نیازمند در نظر گرفتن عوامل مختلفی از جمله نوع زمین، عمق حفاری، و نیازهای خاص پروژه است.
از مهمترین نکاتی که باید در انتخاب سرمته حفاری مورد توجه قرار گیرد می توان به مقاومت سرمته در برابر سایش، قدرت برش ، و طول عمر آن اشاره کرد.
همچنین، استفاده از سرمته های با کیفیت بالا می تواند هزینه های ناشی از خرابی و توقف های غیرمنتظره را کاهش دهد.
نتیجه‌گیری
سرمته حفاری یکی از اجزای حیاتی در فرآیند حفاری است که تأثیر زیادی بر کارایی و موفقیت پروژه های مختلف دارد.
با انتخاب صحیح نوع سرمته و توجه به نیازهای خاص هر پروژه، می‌توان به نتایج مطلوبی در عملیات حفاری دست یافت.
در نهایت، با توجه به اهمیت بالای این ابزار در صنایع مختلف، آشنایی کامل با انواع و کاربردهای آن برای هر متخصص حفاری ضروری است.
مقالات
