PHD-IUW – vrtákový koreňový drôt s premennou stenou a vnútorným rozšírením na jednom konci pre koreňové vŕtanie s káblovým systémom

PHD-IUW je špeciálny vývrtový závitový koreňový valček s premennou stenou a vnútorným zhrubnutím pre ultra-hlboké vrtáky, plne vyhovujúci medzinárodným vrtacím štandardom DCDMA. Základná trubková polotovar má rozmery Φ114,3 × 5 mm a vyrába sa exkluzívnym integrovaným procesom vnútorného zhrubnutia kovaním. Časť so zhrubnutím má vnútorný priemer 101 mm a vonkajší priemer 115 mm. Polotovar je vyrobený z vysokopevnostnej zliatiny ocele ZT950 určenej pre hlboké vrtanie, kombinovanou tepelnou úpravou: horúce zhrubnutie kovaním na koncoch tyče a stredofrekvenčné zónové kalenie a temperovanie na predĺžených úsekoch na oboch koncoch. Jeho maximálna odporúčaná bezpečná vrtacia hĺbka dosahuje 2 850 m. Používa sa pri ultra-hlbkom prieskume minerálnych zdrojov, prieskume hlbokých geotermálnych vrtov, hlbokom geologickom vedeckom korení a ultra-hlbkom vŕtaní pri veľkých geotechnických inžinierskych projektoch.

V porovnaní so štandardnými PHD (PQ) jadrovými tyčami s rovnakou hrúbkou steny má tento výrobok diferencovaný konštrukčný návrh s premennou hrúbkou steny a vnútorným zväčšením, ktorý významne zväčšuje plochu prierezu spojov pre prenos zaťaženia. Poskytuje komplexné vylepšenia v piatich kľúčových oblastiach: čistota rúrky, torzná a ťahová únosnosť spojov, odolnosť voči únavovému poškodeniu pri striedavom zaťažení, odolnosť závitov proti opotrebovaniu a korózii, ako aj ľahká konštrukcia rúrky s veľkým vnútorným prietokovým prierezom. Výrobok kombinuje ultra-vysokú štrukturálnu pevnosť a vynikajúcu húževnatosť rúrky a je vhodný pre ultra-hlboké priame vrtáky a vysoko naklonené odchýlené vrtáky s hĺbkou od 2 500 m do 2 850 m, ako aj pre husté tvrdé horninové formácie, zlomené štruktúrne zóny a zložité vodné vrstvy s vysokou mineralizáciou. Účinne predchádza častým poruchám pri prevádzke ultra-dlhých vrtacích reťazcov, vrátane roztrhnutia spojov, zrútenia alebo prešmyknutia závitových zubov, ohýbania a deformácie rúrky a únavového lomu v zónach prechodu tepelnej úpravy. Je univerzálne kompatibilný so všetkými štandardnými PHD (PQ) príslušenstvím pre jadrové vŕtanie s odoberaním vzoriek cez drôt, vrátane vnútorných rúrkových zostáv, ochranných krytov (overshots), diamantových jadrových vŕtacích hláv a rozširovacích plášťov. Nové aj existujúce PHD (PQ) jadrové tyče rovnakého štandardu je možné na mieste navzájom kombinovať.

kompozitné posilnenie prostredníctvom vnútorného zvýšenia s premennou stenou a zónového kalenie-voľného žíhania, prispôsobené pre podmienky ultra dlhého vŕtacieho reťazca s dĺžkou 2 850 m

Klasické štandardné PHD (PQ) jadrové tyče s rovnakou hrúbkou steny majú obmedzenú maximálnu vŕtaciu hĺbku pod 2 400 m. PHD-IUW je vybavená špeciálne navrhnutými spojmi s vnútorným zvýšením a premennou hrúbkou steny v kombinácii s tepelným spracovaním – dvojkoncovým kalením a voľným žíhaním na predĺženom úseku – čo výrazne zväčšuje nosný prierez spojov. Týmto stabilne unáša mŕtvu váhu ultra dlhého vŕtacieho reťazca s dĺžkou 2 850 m a vysoký krútiaci moment pri rotácii v hlbokých vrstvách, čím výrazne zvyšuje celkovú únavovú a nárazovú odolnosť spojov a závitov a výrazne zníži počet havárií počas vŕtania, ako sú zlomeniny tyčí v hlbokých vrtách, trhnutie spojov alebo vyškrtnutie závitov.

2. Ľahká trubica s rozmermi 114,3 × 5 mm s veľkým vnútorným prietokovým prierezom na vyššiu vŕtaciu účinnosť

Optimalizovaný dizajn tenkostenného potrubia s hrúbkou steny 5 mm na základnom potrubí účinne zníži mŕtvu hmotnosť celého vŕtacieho reťazca a zníži odpor pri vytahovaní a zasúvaní pri vŕtaní do hĺbky 2 850 m. Potrubie má veľký vnútorný prietokový prierez s vnútorným priemerom 104,3 mm, čo umožňuje dostatočný prietok vŕtacej kvapaliny, rýchlejšie odstraňovanie vŕtaného materiálu zo dna hlbokých vrtov, neustále chladenie diamantových vŕtacích hláv a zlepšenú komplexnú účinnosť nepretržitého jadrového vŕtania v ultra-hlbokých vrtových otvoroch.

3. Integrované vnútorné zhrubenie eliminuje skryté nebezpečenstvo trhliny spôsobenej zmenou hrúbky steny

Vyrobené integrovaným horúcnym kovanie v uzavretých formách s vnútorným tvorením zväčšením, čo súčasne dosahuje zhrubnuté a rozšírené spojovacie časti s vnútorným priemerom 101 mm a vonkajším priemerom 115 mm, čím sa zmierňuje koncentrácia napätia spôsobená rozdielom hrúbky steny medzi telom rúrky a spojovacími časťami bežných základných tyčí. Jednotná metalografická štruktúra prechodových vrstiev tepelného spracovania umožňuje dlhodobú odolnosť voči vysokotlakovému extrúdovaniu, vysokofrekvenčnému rotáciu a vibráciám, ako aj nárazovým zaťaženiam tvrdou horninou v hlbokých vrtách, čím sa rieši odvetvový problém únavového lomu v prechodových častiach ultra dlhých vrtacích reťazcov.

4. Univerzálne závity podľa štandardu PHD (PQ) – nie je potrebná výmena existujúcich príslušných vrtacích nástrojov, čo znižuje náklady na projekt

Závity na kužeľové potrubie sú vyrobené v striktnej súlade so štandardmi DCDMA medzinárodného PHD (PQ), pričom sú úplne zhodné kužeľ, rozostup závitov a rozmery profilu závitu s bežnými kompletnými PHD (PQ) príslušenstvami pre kŕčenie jadrových vzoriek dostupnými na trhu. Už prevádzkované vnútorné rúrkové zostavy, prehodové nástroje, režné plášte a diamantové vrtáky možno použiť priamo bez ďalšej úpravy. Zmiešaná konštrukcia nových a starých jadrových tyčí eliminuje potrebu úplnej výmeny vŕtacích spotrebných materiálov, zakúpenia nového vybavenia a nákladov na prevádzku a údržbu.

5. Kompozitné kalenie a ochrana závitov na dlhodobú odolnosť voči podzemnej korózii a proti zaseknutiu

Po presnom dokončovaní závity prechádzajú dvojnásobnou protihrdzovou kalenou úpravou – nitridáciou a fosfátovaním. Odolávajú korózii a zaseknutiu aj po dlhodobom ponorení do vysokej mineralizovanej podzemnej vody a kyslej vŕtacej suspenzie. Hladké odskrutkovanie je stále možné aj po dlhodobej prestávke a statickom umiestnení, čím sa znížia straty výrobního výpadku spôsobené zaseknutím závitov a uväznutím rúr v ultra-hlbokých vrtách.