The aim of the study was to relate the infl uence of the chemical composition, structure, and basic properties as hardness of the tested drill bits on resistance to their wear. The chemical composition of the drill bit was investigated using the electric excitation emission spectrometry method and EDS microanalysis. Metallographic specimens were prepared and observed to determine the structure of each tool. Hardness tests were carried out on the shank and the working part of the tools. Material wear tests were carried out on the basis of measuring the wear of the drill bit flank. It has been shown that the appropriate selection of the chemical composition and heat treatment has a signifi cant impact on the wear resistance of cutting tools, which directly translates into their quality.
The long road of development of cementing technology, which ensured the development of cement compositions, methods of preparation, chemical treatment and transportation of binder material into the annular space of the well, did not solve all the problems of high-quality isolation of the layers. A reasonable physical criterion and exact methods for assessing the quality of fastening have not been found either as it is very difficult to reproduce downhole conditions during experimental work in order to establish a large number of simultaneously acting factors on the durability of the borehole lining. In this regard, there is no generally accepted method for testing cementing materials in the world and the issue of the necessary strength of stone from various cementing materials intended for cementing columns and installing cement bridges has not been resolved. The world's leading drilling service companies (Schlumberger, Halliburton, etc.) do not use special cements such as UCG, OCG, etc., but prepare their mixture specifically for each cementing process, based on one base cement selected for these oil and gas fields. Various types of weighting agents, lighteners and other mixing additives with the base cement provide the well-specific grouting system. All over the world, these systems are being prepared at specially equipped bases. The conducted studies give grounds to assert that high-quality normal, lightweight and weighted cement mortars can be obtained on the basis of local raw materials, provided that modern technology and equipment are available.
PL
: Długa droga rozwoju technologii cementowania, która zapewniła opracowanie składów cementu, metod jego przygotowania, obróbki chemicznej i transportu materiału wiążącego do przestrzeni pierścieniowej odwiertu, nie rozwiązała wszystkich problemów związanych z wysokiej jakości izolacją warstw. Podczas prac eksperymentalnych bardzo trudno jest odtworzyć warunki panujące w otworze wiertniczym, aby można było ustalić i przebadać szereg działających równocześnie czynników, mających wpływ na trwałość warstwy rur okładzinowych w otworze. W związku z tym na świecie nie ma ogólnie przyjętej metody testowania materiałów cementowych, a kwestia niezbędnej wytrzymałości kamienia z różnych materiałów cementowych przeznaczonych do cementowania kolumn rur okładzinowych i instalowania mostów i korków cementowych w odwiercie nie została rozwiązana. Wiodące na świecie firmy świadczące usługi wiertnicze (Schlumberger, Halliburton itp.) nie stosują specjalnych cementów, takich jak UCG, OCG itp., lecz przygotowują swoją mieszankę specjal- nie do każdego procesu cementowania, bazując na jednym rodzaju cementu wybranym dla tych konkretnych złóż ropy i gazu. Różne rodzaje środków obciążających i innych dodatków mieszanych z cementem bazowym zapewniają stosowanie specyficznego dla danego złoża systemu cementowania. Na całym świecie systemy te są przygotowywane w specjalnie wyposażonych bazach. Przeprowadzone badania dają podstawę do stwierdzenia, że wysokiej jakości normalne, lekkie i obciążone zaczyny cementowe można uzyskać na bazie lokalnych surowców – pod warunkiem dostępności nowoczesnej technologii i sprzętu.
Główną specjalizacją firmy Compensus jest projektowanie oraz produkcja maszyn i urządzeń dla górnictwa węgla kamiennego, soli kamiennej i potasowej, zarówno w kraju, jak i za granicą. W artykule przedstawiono wybrane przedsięwzięcia spółki zrealizowane na zamówienie kontrahentów, dla których zaprojektowano rozwiązania „szyte na miarę”.
Przemysł wydobywczy złóż surowców skalnych jest ważną gałęzią polskiej gospodarki. Znaczna część surowców skalnych wykorzystywana jest bezpośrednio w budownictwie kubaturowym, drogowym i kolejowym. Po przetworzeniu surowce skalne wykorzystywane są w przemyśle cementowym oraz w rolnictwie. Artykuł ma na celu zwrócenie uwagi na wpływ czynników nie mających bezpośredniego związku z technologią robót strzałowych lecz, zdaniem autora, odgrywających istotną rolę w tematyce zagrożenia rozrzutem odłamków skalnych.
EN
The rock mining industry is an important branch of the Polish economy. Much of the rock raw materials are used directly in road and railroad construction. After processing, rock raw materials are used in the cement industry and in agriculture, for the production of fertilizers. The article aims to draw attention to the influence of factors that are not directly related to blasting technology but, according to the author, play an important role in the topic of flyrock hazard.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In the present study, the arithmetical mean roughness (Ra) values obtained as a result of drilling glass fiber reinforced polymer (GFRP) composite material produced in fiber orientation angles (0º/90º) with different drill bits in a 5-axis CNC controlled vertical machining center, were analyzed. The experimental design was applied with the Taguchi method. The drilling experiments were performed using Minitab 19 software according to the Taguchi L18 orthogonal array. The test results were evaluated based on the signal-to-noise (S/N) ratio. Two different drill bits (HSS and carbide), three different spindle speeds (750, 1000, 1500 rpm) and three different feed rates (0.05, 0.10, 0.15 mm/rev) were selected as the control factors. The effect levels of the control factors on Ra were found by applying analysis of variance (ANOVA). A confidence level of 95.62% was obtained with ANOVA analysis. The lowest Ra value was 1.279 μm at the spindle speed of 1500 rpm and the feed rate of 0.05 mm/rev using a carbide drill bit. The drill bit type was obtained as the parameter with the highest effect with a rate of 61.33%.
In recent years, manufacturing industries have demanded high-performance materials for structural components development due to their reduced weight, improved strength, corrosion, and moisture resistance. The outstanding performance of polymer nano-composites substitutes the use of conventional composites materials. This study is concerned with the machining of MWCNT and glass fiber-modified epoxy com posites prepared by a cost-effective hand layup procedure. The investigations were carried out to estimate the generation of the thrust force (Th) and delamination factors at entry (DFentry) and exit (DFexit) side during the drilling of fiber composites. The effect of varying constraints on the machining indices was explored for obtaining an adequate quality of hole created in the epoxy nano-composites. The outcome shows that the feed rate (F) is the most critical factor influencing delamination at both entry and exit side, and the second one is the thrust force followed by wt.% of MWCNT. The statistical study shows that optimal combination of S (1650 Level-2), F (165 Level-2), and 2 wt.% of MWCNT (Level-2) can be used to minimize DFentry, DFexit, and Th. The drilling-induced damages were studied by means of a high-resolution microscopy test. The results reveal that the supplement of MWCNT substantially increases the machining efficiency of the developed nano-composites.
Composite materials are usually subjected to machining processes, especially when they are used to for the aviation and automotive industries. Apart from side surface milling and face milling, these materials are subjected to machining to make holes and countersinking holes, cuts of complex shape, recesses, and grooves. One of the many machining methods for polymer composites is drilling. The accuracy of a drilled hole is very important for operational reasons, because it has impact on the quality and strength of the connection between polymer composite elements and structural elements. This paper shows the results of a study investigating the impact of drilling and secondary drilling as well as technological drilling parameters on the maximum feed force, surface roughness and hole quality. Holes were drilled in glass, carbon and aramid fiber reinforced plastics. The study has shown that the highest maximum feed force occurs when drilling in aramid fiber reinforced plastic. The lowest values of the maximum feed force were obtained when drilling in glass fiber reinforced plastic. The influence of drilling parameters on surface roughness during drilling holes in composite materials was also determined. The highest values of roughness parameters were obtained in the machining of aramid fiber reinforced plastic, while the lowest roughness parameters were obtained on the hole surface when drilling in carbon fiber reinforced plastic.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono nową kategorię urządzeń wiertniczych włoskiego producenta Drillmec SPA, opisując zalety, jakie oferuje w/w urządzenie, odbiegające od standardowych, opartych na wieżomasztach. Jest to urządzenie hydrauliczne, wyposażone w maszt teleskopowy. Zaprezentowano również podstawowe parametry urządzenia oraz opisano sposób działania poszczególnych elementów wchodzących w jego skład (podbudowa urządzenia, magazyn przewodu wiertniczego z automatycznym podajnikiem, platforma urządzenia z masztem teleskopowym, górna głowica napędowa TOP DRIVE, osprzęt szybowy, centralna jednostka hydrauliczna HPU, sprężarkownia, zestaw generatorów prądotwórczych wraz z centralną rozdzielnią elektryczną PCR, pompy płuczkowe, zbiornik ON). Ponadto przedstawiono działania, jakie poczyniła firma Exalo Drilling S.A. (inwestor) w celu przygotowania urządzenia do pracy, wprowadzając istotne modernizacje i zmiany, wpływające na całokształt funkcjonowania urządzenia oraz możliwości wykorzystania go, dostosowując do potrzeb rynku krajowego (modernizacja wysokości masztu, zakup elektrycznego TopDrive, wykonanie zbiorników płuczkowych, zminimalizowanie rozmiaru zabudowy pomp płuczkowych, zakup systemu CRT firmy Volant, zakup przewodu wiertniczego w kategorii API-R3). Opisano także zaplecze techniczne oraz nowo zakupione zaplecze socjalno-biurowe.
EN
The article presents the new category of drilling rigs produced by the Italian company Drillmec SPA. It gives an overview of the functionality of the drilling rig including its advantages going beyond the standard rigs based on rig’s derrick. It is a hydraulic drilling rig, equipped with a telescopic mast. The article also presents basic parameters as well as it describes the mode of action of its individual elements such as substructure, drill pipe ramp with automatic pick-up layout design, rig floor with telescopic mast, top drive system, rig floor equipment, hydraulic system HPU, compressor room, set of power generators control room VFD, mud pumps, diesel tank. Moreover, the paper presents all the activities that were performed by an investor, the Exalo Drilling S.A., in order to prepare the drilling rig to utilize by introducing important modernisation and exchange works, which were to influence the functionality of the entire drilling rig as well as its potential use adapted to the regional market’s needs (mast height modernisation, purchase of electric TopDrive, made by Exalo Drilling its own mud pits system, minimizing mud pumps footprint, purchase of CRT from Volant as well as drill pipes API-R3 range). The article also describes maintenance workshop and newly acquired social and office supplies (rig camp).
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Podczas prowadzonych prac wiertniczych w otworze przewód wiertniczy pełni bardzo ważną rolę w wierceniu obrotowym przenosząc ruch obrotowy od urządzenia wiertniczego, znajdującego się na powierzchni ziemi, do świdra pracującego na dnie odwiertu oraz doprowadzając płuczkę wiertniczą od pomp płuczkowych ustawionych na powierzchni ziemi do świdra na dnie odwiertu. Jest on narażony na pracę w bardzo trudnych warunkach, gdyż działają na niego różne siły obciążające jak i narażony jest na ścierające działanie skał odwiertu, które powoduje jego zużycie. Dlatego konieczna jest regeneracja wytartych zworników rury płuczkowej poprzez napawanie warstwy twardej za pomocą urządzenia Skye HB 101 (Fot. 6) metodą DURABAND NC (Fot.5).
EN
During drilling work in the borehole, the drill pipe plays a very important role in rotary drilling because it transfers the rotary motion from the drilling device located on the ground to the drill bit working at the bottom of the well and supplies the drilling fluid from the mud pumps set on the ground to the drill bit at the bottom borehole. It is exposed to work in very difficult conditions, because it is subject to various loading forces and is exposed to the abrasive action of rocks on the well’s wall, which causes wear. Therefore, it is necessary to regenerate the worn flush pipe jumpers by padding the hard layer with the Skye HB 101 device (Photo 6) using the DURABAND NC method (Photo 5).
W artykule przedstawiono tematykę związaną z często pomijanym wpływem kierunku urabiania na generowane opory urabiania skał. Na etapie prac związanych z rozpoznaniem złoża lub doborem sposobu eksploatacji przeprowadzane są badania określające własności mechaniczne calizny. Najczęściej przeprowadza się badania wytrzymałości na jednoosiowe ściskanie oraz czasami urabialności skał. Bardzo często wyniki tych badań silnie zależą od kierunku ich realizacji. Ponadto w zależności od sposobu urabiania (frezowanie, struganie, wiercenie) oraz miejsca pobierania próbek (ocios ściany, czoło lub ocios chodnika) kierunek skrawania zazwyczaj nie jest zgodny z kierunkiem realizacji badań. W artykule zwrócono uwagę na występujące w praktyce kierunki skrawania oraz przedstawiono, opracowane w tym celu dla górnictwa podziemnego, zalecenia dotyczące kierunku prowadzenia badań w celu prawidłowego określenia własności calizny. Zaprezentowano również autorskie wyniki badań węgla kamiennego, soli kamiennej oraz piaskowców, łupków i dolomitów, przeprowadzonych w trzech prostopadłych kierunkach. Ponadto dokonano przeglądu literatury w tym aspekcie, prezentując wybrane badania. Wyniki badań potwierdzają występowanie kilkukrotnych, czasami prawie pięciokrotnych, różnic wartości własności mechanicznych w zależności od kierunku obciążania. Wiedza dotycząca planowanego kierunku skrawania oraz kierunku realizacji badań jest warunkiem koniecznym prawidłowej interpretacji wyników i doboru techniki urabiania, rodzaju narzędzi, parametrów procesu oraz spodziewanej efektywności i energochłonności.
EN
The paper is concerned with the influence of cutting direction on rock cutting resistance, which is a frequently neglected issue. Investigations into the mechanical properties of unmined rock are carried out at the stage of works involving deposit identification or mining method selection. The most frequently performed tests include uniaxial compressive strength and, sometimes, mineability of the unmined rock. The results of these tests are strongly correlated with the direction in which they have been carried out. Additionally, depending on the method of mining (cutting, planning, drilling) and the site of sampling (sidewall, face), the direction of cutting is usually inconsistent with the direction of testing. In the article, the author has drawn attention to the commonly applied directions of cutting and presented recommendations on the direction of testing to be followed in underground mining plants in order to properly determine the unmined rock properties. The results of author’s research into hard coal mine, rock salt and sandstones, shales and dolomites, conducted in three perpendicular directions have also been quoted. Furthermore, the subject literature in this field has been reviewed and selected investigations presented. The research results confirm that depending on the cutting direction, there may be considerable, even fivefold differences in the value of mechanical properties. Knowing the planned cutting direction and the direction of testing is a necessary condition for interpreting the results in a proper way, choosing a suitable mining technique, the type of tools and process parameters, as well as achieving the projected efficiency and energy consumption.
To meet the higher demands of the lightweight industry, composite materials are used for weight-bearing structures. Due to their superior properties, CFRP (Carbon Fibre Reinforced Plastic) – aluminium stacks are especially attractive for many applications in the aerospace industry. Using rivets to connect these materials requires precise boreholes in large numbers, which are usually drilled. Because of the anisotropic material properties, high demands on the tool performance and process stability are set. Damages such as delamination, fibre pull-outs and inadequate surface properties are frequently observed at the drilled boreholes. To improve the monitoring status and failure detection, acoustic emission during drilling was analysed using the discrete wavelet transform method. By converting time signals into multiple independent time-frequency signals, temporary events during the monitoring of the cutting processes can be found. The studies show that certain combinations of wavelet families are particularly useful for describing correlations between acoustic emission and the delamination of the CFRP surface.
Intermetallic γ-TiAl alloy has excellent properties at high temperatures and is thus attracting attention as a substitute for nickel-based superalloy parts for turbine engines. However, γ-TiAl alloy is reported to be a difficult material to be machined due to its low ductility at room temperature, tensile strength, and thermal conductivity. in this study, a system capable of measuring thrust force (Tf) and torque (Tc) during the drilling process was constructed, and drilling processability according to the heat treated microstructure of γ-TiAl alloy was compared. As a result, it was confirmed that the thrust and torque of the γ-TiAl alloy having a microstructure in which the grains were refined by the heat treatment process was relatively low and rapidly stabilized, which is advantageous for drilling.
This study investigates the effect of composite material stiffness on the accuracy of drilled holes and delamination in the drilling process. Two types of composite materials were tested: glass fiber reinforced plastic (GFRP) and carbon fiber reinforced plastic (CFRP). The drilling process was performed using dedicated drill bits. Samples were clamped in a vice of the Avia-VMC 800 HS vertical machining center. Drilling parameters were maintained constant but unsupported element length was changed. The unsupported element length was defined as an unsupported distance between the drilled hole axis and the sample attachment location. The maximum feed force Ff was determined in the experiments. The accuracy of drilled holes was estimated by optical microscopy. Diameters of the drilled holes were measured. Results made it possible to determine the recommended unsupported element length at which the hole dimensions were within the dimensional tolerance. The study showed a clear decrease in the drilled hole quality and a significant increase in the feed force, especially in the area of tool exit from the workpiece. In addition, the number of delaminated fibers increased with unsupported element length was determined in the study.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Celem niniejszego artykułu jest przybliżenie Czytelnikowi zagadnień związanych z wierceniami kierunkowymi. W pierwszej części omówione zostały podstawowe pojęcia stosowane, gdy mówimy o wierceniach kierunkowych, przykładowe zastosowania takich otworów, a także historia rozwoju narzędzi stosowanych w wierceniach kierunkowych. W części drugiej przybliżona zostanie historia wierceń kierunkowych w Polsce, od ich początku do dnia dzisiejszego, ze szczególnym uwzględnieniem ciekawych i nietypowych projektów.
EN
The purpose of this article is to familiarize the reader with issues related to directional drilling. The first part has discussed the basic concepts used when talking about directional drilling, examples of the use of such holes, and the history of the development of tools used in directional drilling. The second part is introducing the history of directional drilling in Poland, from their beginning to the present day, with particular emphasis on interesting and unusual projects.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Celem niniejszego artykułu jest przybliżenie Czytelnikowi zagadnień związanych z wierceniami kierunkowymi. W pierwszej części omówione zostaną podstawowe pojęcia stosowane, gdy mówimy o wierceniach kierunkowych, przykładowe zastosowania takich otworów, a także historia rozwoju narzędzi stosowanych w wierceniach kierunkowych. W części drugiej przybliżona zostanie historia wierceń kierunkowych w Polsce, od ich początku do dnia dzisiejszego, ze szczególnym uwzględnieniem ciekawych i nietypowych projektów.
EN
The purpose of this article is to familiarize the reader with issues related to directional drilling. The first part will discuss the basic concepts used when talking about directional drilling, examples of the use of such holes, and the history of the development of tools used in directional drilling. The second part will introduce the history of directional drilling in Poland, from their beginning to the present day, with particular emphasis on interesting and unusual projects.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zaprezentowano wyniki badań Laboratorium Płynów i Cementów oraz Działu Badań i Rozwoju Exalo Drilling S.A., które doprowadziły do opracowania własnej receptury płuczki olejowej (syntetycznej). Obszarem, na którym przede wszystkim stosowane są płuczki olejowe w Polsce jest Flisz Karpacki. Podstawą do opracowania własnej receptury były wymagania przedstawione przez Inwestora na jednym z otworów wierconych w tym rejonie. W badaniach nad recepturą płuczki olejowej uwzględniono budowę geologiczną oraz właściwości skał z obszaru, na którym miał być planowany otwór. Doświadczenie i wiedza pracowników Laboratorium Płynów i Cementów oraz Działu Badań i Rozwoju pozwoliły na zdefiniowanie autorskiej płuczki, która z powodzeniem została użyta w trakcie wiercenia planowanego otworu.
EN
In this paper are presented Exalo Drilling S.A. Mud and Cementing Laboratory and R&D Department researches which led to the formulation of personalized oil base (synthetic) mud. The region in Poland where oil base mud is usually used is the Carpathians flysch. The basis for developing the recipe were requirements of the Investor for performing one of several wells in this region. Researches on the recipe of OBM also considered geological structure and rock’s propeties in the region in which the well was planned. The background and knowledge of Exalo Drilling S.A. Mud and Cementing Laboratory and R&D Department has allowed for defining own Oil Base Mud, which has been used while Drilling the well.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Exalo Drilling S.A. jest jednym z wiodących przedsiębiorstw z branży wierceń lądowych w Europie środkowo-wschodniej. Poza podstawową działalnością spółki jaką jest dostarczanie usług wiertniczych i serwisowych, w strukturach Exalo działa akredytowane laboratorium badawcze, tj. Laboratorium Płynów i Cementów, wykonujące zaawansowane pomiary i badania w zakresie technologii płynów wiertniczych i zaczynów cementowych.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents the analysis of navigation processes used in wells and around-drilling processes. Most common navigation systems used in drilling processes are described. The authors have presented a concept of applying navigation to operations supporting drilling processes, including operations ensuring the safety of drilling staff. Also, they have discussed around-drilling processes which have not been supported by navigation systems. Finally, they have presented ideas of their possible applications as well as benefits resulting from using navigation systems.
Zajęcia online w szkołach, teleporady lekarskie, wideokonferencje w pracy... To dziś nasza nowa rzeczywistość, wymuszona obecną sytuacją, choć jeszcze do niedawna nie do pomyślenia. Także w górnictwie można wprowadzić wiele inteligentnych rozwiązań, pozwalających na automatyzację i cyfryzację pracy, czyniąc ją mniej podatną na wszelkiego rodzaju słabości i błędy ludzkie. Takim rozwiązaniem jest system kompleksowej metodologii nowoczesnego prowadzenia robót strzałowych.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.