Diagnozowanie typowych usterek oraz szybkie metody ich naprawy dla hydraulicznych wiertnic skalnych

Usterki hydraulicznych wiertnic skalnych objawiają się jednym z czterech sposobów: zmianą dźwięku uderzeń, zmianą prędkości przebijania bez zmiany warstwy geologicznej, zmianą odczytów ciśnienia hydraulicznego lub widoczną ucieczką cieczy. Operatorzy, którzy potrafią sklasyfikować, który z tych czterech sygnałów występuje, skracają czas diagnozowania o połowę — ponieważ każdy z tych sygnałów wskazuje na inny zestaw przyczyn podstawowych. Traktowanie tych sygnałów jako wzajemnie wymiennych oraz sprawdzanie wszystkich możliwych przyczyn w losowej kolejności jest powodem, dla którego niektóre diagnostyki trwają dwa dni, a inne zaledwie dwadzieścia minut.

Niniejszy przewodnik porządkuje najbardziej typowe usterki drifterów według występujących sygnałów, identyfikuje najprawdopodobniejsze przyczyny pierwotne w kolejności malejącego prawdopodobieństwa oraz opisuje test polowy potwierdzający diagnozę przed usunięciem jakichkolwiek komponentów.

Klasa usterki 1: Zmieniony dźwięk uderzeniowy

Przyciszony lub nieregularny dźwięk uderzeniowy – przy normalnej pracy występuje wyraźny, spójny trzask – wskazuje na jedną z trzech rzeczy: tłoczek uderza w trzpień niecentralnie z powodu zużycia tulei prowadzącej (luźność >0,4 mm); ciśnienie wstępne akumulatora spadło i funkcja buforowania została zakłócona; lub czas działania zaworu zwrotnego uległ przesunięciu, powodując uderzenie wtórne, które skraca skuteczną długość suwu. Sekwencja testu polowego: sprawdzenie luźności trzpienia tulei prowadzącej ręcznie (bez użycia narzędzi); sprawdzenie ciśnienia wstępnego akumulatora za pomocą manometru do napełniania (system musi być najpierw odciśniony); jeśli oba parametry mieszczą się w dopuszczalnych granicach, problem leży w obwodzie zaworu zwrotnego.

Ostry, metaliczny dźwięk uderzeniowy — ostrzejszy niż normalnie, ale także głośniejszy — wskazuje często na suchy układ płukania: przepływ wody płuczącej został przerwany, obszar przedniej kłódki pracuje bez smarowania, a adapter trzpienia nawiązuje suchy kontakt metalowy z tuleją prowadzącą. Natychmiast zatrzymaj wiercenie i przywróć płukanie, zanim tuleja prowadząca zaklinuje.

Klasa usterki 2: Niski wskaźnik penetracji

Niski wskaźnik penetracji jest najmniej jednoznaczną klasą usterki, ponieważ zmiany w budowie geologicznej powodują ten sam objaw co degradacja sprzętu. Test izolacji: przejdź do świeżej powierzchni skały w tej samej formacji, w której wcześniej mierzono wskaźnik penetracji, i dokonaj porównania. Jeśli wskaźnik pozostaje nadal niski, problem leży po stronie sprzętu; jeśli wskaźnik wraca do normy, skała była twardsza.

Przyczyny po stronie wyposażenia w kolejności malejącego prawdopodobieństwa: przepływ oleju przez uszczelkę uderzeniową (wysoka temperatura powracającego oleju, normalne ciśnienie na manometrze – charakterystycznym sygnałem jest podwyższona temperatura w przewodzie powrotnym, a nie spadek ciśnienia); niedobór przepływu z napędu (sprawdzić rzeczywisty przepływ w obwodzie pomocniczym przy połączeniu węża za pomocą przepływomierza – niedobór o 15–20% wystarcza do znacznego zmniejszenia energii uderzenia); zużyty wiertło poniżej skutecznej średnicy karbidowej; niskie wstępné napełnienie akumulatora (sprawdzić zgodnie z procedurą klasy 1 powyżej).

Szybkie odniesienie diagnostyczne usterki

Klasa usterki 3: Zmiany wskazań ciśnienia

Ciśnienie uderzeniowe niższe niż wartość zadana podczas wiercenia (ale normalne w stanie postoju): pompa nośnika jest za mała lub jej wydajność spadła w stosunku do aktualnego zapotrzebowania przepływu driftera. Ciśnienie uderzeniowe na wartości zadanej, ale odczuwalna energia jest niska: przepływ przez uszczelkę uderzeniową (potwierdza to podwyższona temperatura oleju powrotnego); lub nieprawidłowe wstępne napełnienie akumulatora (sprawdź w stanie zimnym).

Ciśnienie obrotowe stale wysokie bez występowania twardej skały: zużyta tuleja prowadząca powodująca niewłaściwe położenie trzpienia zwiększa tarcie obrotowe; zanieczyszczenie smaru trzpienia powodujące zadziaranie zębów wałka; zużycie łożysk silnika obrotowego. Aby zlokalizować usterkę, najpierw sprawdź tuleję prowadzącą (szybko, bez konieczności użycia narzędzi), następnie stan obwodu smarowania trzpienia, a na końcu – poprzez nasłuchiwanie charakterystycznego dźwięku łożyska przy niskiej częstotliwości uderzeń – łożyska silnika.

Klasa usterki 4: Widoczna ciecz

Olej w połączeniach z portami: dokręcić do określonego momentu obrotowego; jeśli wyciek nadal występuje, uszkodzona jest powierzchnia uszczelnienia złącza i wymaga ona wymiany. Skraplanie oleju pod tylną częścią driftera: przepływ oleju przez uszczelkę obwodu uderzeniowego — przed dalszą diagnostyką sprawdzić temperaturę przewodu zwrotnego. Mleczny olej w próbce odpływu: uszkodzenie uszczelki skrzynki płuczącej — należy wymienić olej hydrauliczny przed zamontowaniem nowych uszczelek, ponieważ skażona emulsja spowoduje degradację nowego zestawu w ciągu kilku godzin. Woda w przewodzie zwrotnym płuczącym z domieszką oleju: to samo uszkodzenie uszczelki skrzynki płuczącej, ale teraz widoczne ze strony wody.

Widoczna ciecz na powierzchni membrany akumulatora: olej przeszedł przez membranę — membrana uległa pęknięciu. Sprawdź temperaturę obudowy akumulatora: jeśli jest ona jednorodna na całej długości obudowy (brak różnicy temperatur między końcem gazowym a końcem olejowym), gaz i olej zmieszały się, co potwierdza pęknięcie membrany, a nie tylko utratę wstępnego napełnienia gazem. Zastąp membranę przed ponownym wprowadzeniem urządzenia do eksploatacji. HOVOO dostarcza zestawów uszczelnień udarowych i płucznych dla wszystkich głównych marek wiertnic z szybką dostawą. Pełne oznaczenia modeli dostępne na stronie hovooseal.com.