مطالعه تاثیر میزان تداخل اتصال اینسرت در عملکرد سرمته حفاری درون‌چاهی

Abstract

روش حفاری ضربه‌ای درون‌چاهی برای حفاری در شرایط متوسط تا سخت زمین شناسی روش قابل اعتمادی است. با توجه به نیاز کشور به انواع سرمته در صنایع مختلف، با گسترش دانش و تولید آنها می‌توان واردات گسترده‌ی این محصولات را محدود کرد. در این پژوهش برخورد سرمته-سنگ با درنظر گرفتن برهم‌کنش دکمه تنگستن کارباید(botton)-بدنه و تنش‌های پسماند حاصل از انطباق تداخلی آنها جهت تعیین تلرانس مناسب برای اتصال دکمه (insert) در بدنه سرمته مطالعه شد. این تلرانس که مهمترین عامل تاثیرگذار در جدا شدن دکمه‌ها و درنتیجه عمر سرمته است در حالت تک‌دکمه (single-insert) با زوایه‌های برخورد مختلف و همچنین برای نمونه کامل سرمته 3.5 اینچ با تعداد 13 دکمه بصورت ضربه‌ای-چرخشی شبیه‌سازی گردید. بدین منظور ابتدا خواص مکانیکی نمونه‌های استاندارد از جنس فولاد DIN1.6580 که برای ساخت بدنه سرمته استفاده می‌شود از طریق آزمایش‌های تجربی بدست آمد. سپس به منظور صحت‌سنجی و نیز بدست آوردن اندازه شبکه (Mesh size) مناسب، نتایج شبیه‌سازی اتصال تداخلی با روش تحلیلی مقایسه گردید. نتایج نشان داد که میزان تداخل و سرعت و زاویه برخورد تاثیر زیادی در تنش‌ها و نیروهای فرآیند دارند. در تداخل 1.2%تنش در بدنه سرمته تقریباً به استحکام نهایی آن می-رسد. در حالت 0.9% و0.6% مقداری کرنش پلاستیک نیز در بدنه ایجاد خواهد شد. حفاری در شرایط کاری واقعی با سرمته‌ی ساخته شده براساس نتایج بدست آمده کاملاً موفقیت‌آمیز بود. نتایج این مطالعه در انتخاب میزان تداخل دکمه-سرمته در فرآیند ساخت آن کمک شایانی می‌نماید.