مته های rolling cutter

 
مته های حفاری که معمولا به پایین ترین بخش لوله حفاری یا در مورد چاههای عمیق بالاخص سیستمحفاری چرخشی به پایین ترین بخش لوله اضافی (drill collar ) متصل بوده و عامل انتقال انرژی دریافتی از لوله ی حفاری به سنگ می باشد و از این طریق موجب نفوذ در آنها می گردد. بدون شک مقدار انرژی باید به حدی باشد که بتواند مقاومت سنگ را در هم بشکند و جنس مته ها نیز باید از موادی تشکیل شده باشد که در مقابل سختی سنگ ها، حرارت و فشار اعمال چاه یا چاهها مقاومت کنند . مته هاي چرخشي مخروطي (Roller Cone Bit)
مته هاي چرخشي مخروطي يا غتلكي برحسب نوع ساختمان آنها به چند زير گروه تقسيم بندي مي شوند . اين تقسيم بندي اولين بار درسال 1909 توسط « هوارد هيوز» ارائه شده است كه در واقع تلاشي بوده است جهت توسعه بيشتر سيستم حفاري چرخشي در مقابل ماشينهاي ضربه اي بالاخص از نوع كابلي كه بازدهي قابل توجه اي در سنگهاي سخت دارد .بر روي مته هاي مخروطي دو تا چهار رديف دندانه به شكل v تعبيه گرديده است بدين جهت در بعضي موارد اين نوع مته ها را مته هاي چرخشي دندانه دار نيز مي نامند . در سنگهاي نرم طول داندنها و فاصله آنها از يكديگر زياد ميباشند . براي حفاري سنگهاي سخت تر اندازه دندانه ها كوتاه و فاصله آنها از يكديگر نيز كم مي گردد. تعداد مخروطه هاي مته مي تواند يك، دو، سه، چهار، پنج يا حتي به شش عدد برسد اما رايج ترين آنها  مته هاي سه مخروطي است.
اين نوع مته ها معمولا با توجه به شكل و جنس تيغه ها به دو نوع دندانه فولادي (steel tooth) و اينزرت كاربيد تنگستن (tungsten carbide insert)تقسيم مي شوند
 
·       مته هاي دندانه فولادي:(Rock Bit)
  اين مته ها براي سازند هاي نرم تا نيمه سخت كاربرد دارند.دندانه هاي روي مخروط ها بوسيله ماشين كاري مخروط ايجاد شده ويا مستقيما به همراه مخروط فورج ميشوند.مته هاي دندانه فولادي داراي تيغه هاي كوتاه يا بلند هستند كه متناسب با سازند حفاري نوع تيغه ها انتخاب مي شوند.

 
·       مته هاي اينزرتي كاربيد تنگستن
اين نوع مته ها براي سازند هاي نيمه سخت تا سخت كاربرد دارند.اينزرتهاي كاربيد تنگستن داخل حفره ايجاد شده در سطح مخروط فولادي پرس مي شوند.اين اينزرتها داراي بدنه تو پر استوانه اي شكل هستند.كه انتهاي ان گرد شده و يا اندكي تيز مي شود.به علت شباهتي كه اين اينزرتها به دكمه دارند به اين مته ها مته هاي دكمه اي نيز مي گويند.
 
مته هاي مخروطي دندانه دار ( غلتكتي دندانه دار ) قادرند در سنگهاي سختي همچون گرانيت، سنگ معدن بسيار سخت مس دار، سنگ معدني بسيار سخت آهن دار قابليت نفوذ پذيري قابل توجهي داشته باشند .در جه نفوذ پذيري اين نوع مته ها دراين سنگها بين 17 تا 30 فوت در ساعت ( 5 تا 9 متر در ساعت ) متغير است . در سنگهاي آهكي و دولوميت كاملا سخت، سنگ آهن و مس نسبتاً سخت و ماسه سنگ بسيار سخت درجه نفوذپذيري بين 30 تا 80 فوت در ساعت (9 تا 24 متر در ساعت ) مي تواند متغير گردد و براي سنگهاي فاقد سختي همچون رس، شيلها ماسه سنگ نرم يا شل و سنگهاي معدني فاقد سختي درجه نفوذ پذيري بين 100 تا 300 فوت در ساعت ( 30تا 90) افزايش دارد.
براي اين گونه مته ها به ازاي هر اينچ مته مي توان تا 8000 پوند بار وارد كرد ( به ازاي هر ميلي متر قطر مته 7ر 142 كيلوگرم ) قطر مته هاي غلتكي و تيغه اي تا 26 اينچ ساخته گرديده است اما متداولترين آنها كه در صنعت معدنكاري رايج است قطري بين 4 تا 15 اينچ هستند .
هinsert bit
مته يك مخروطي
اين نوع مته درسيستم حفاري چرخشي براي سنگ هاي شكاف دار، سنگ هايي با خاصيت خراش اندازي، سنگ هايي با سختي متوسط و نيز براي طبقات شيب دار كاربرد دارد. اين مته امكان انحراف چاه را به حداقل مي رساند.
 
مته دو مخروطي
اين نوع مته ها در حفاري طبقات نرم و طبقات شيب دار كاربرد دارد. اين مته نيز در كنترل انحراف چاه موثر است.
  
مته كاربيد تنگستن (Tungsten Carbide)
از انواع مته هايي كه داراي مخروطي دوار مي باشند، مته كاربيد تنگستن است كه براي انجام عمليات حفاري در سخت ترين و خورنده ترين طبقات زمين توصيه مي گردد. عمل اين نوع مته ها انهدام سنگ سخت به وسيلة تكه كردن آن است. وزن روي مته بسيار زياد بوده و سرعت چرخش آن بايد كم انتخاب شود. كاربيد تنگستن تعبيه شده روي مخروط ها، با وجود سختي بسيار، شكننده است.
چون اين نوع مته ها داراي دندانه از جنس خود مخروط نمي باشند، در حالي كه مخروط جهت ارائه مقاومت زياد، ضخيم ساخته مي شود، مي تواند ياتاقان هاي بزرگ با مقاومت هاي زياد را نيز در خود جاي دهد. شكل زير نمونه هايي از اين مته را نمايش مي دهد.