Zastosowanie Wprowadzenie 8,5-calowego wiertła PDC

1. Przegląd produktu

Wiertło PDC (Polycrystalline Diamond Compact) o średnicy 8 1/2 cala to narzędzie do wiercenia rdzeniowego, szeroko stosowane w dziedzinie poszukiwań ropy i gazu, prospekcji geologicznej i górnictwa. O średnicy 215,9 mm, jest dobrze dostosowane do większości operacji wiercenia średnio-głębokiego (od 2000 m do 6000 m). Wykorzystując ultra-wysoką twardość kompaktów diamentowych polikrystalicznych i zoptymalizowaną konstrukcję struktury wiertła, stało się wydajnym rozwiązaniem wiertniczym, które zastępuje tradycyjne wiertła stożkowe, znacznie poprawiając wydajność wiercenia i redukując koszty operacyjne.

2. Skład materiału rdzenia

Wydajność wiertła PDC o średnicy 8 1/2 cala jest w dużej mierze określona przez jego wysokiej jakości skład materiału, który obejmuje głównie trzy kluczowe części:

2.1 Noże PDC

Zęby tnące wiertła wykonane są z wysokiej jakości kompaktów diamentowych polikrystalicznych. Kompakty te są spieczone z mikropulwru diamentowego sztucznego w wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem. Warstwa diamentowa noży PDC ma twardość powyżej HV10000, a jej odporność na zużycie jest 50 do 100 razy większa niż węglika spiekanego. Umożliwia to wiertłu utrzymanie doskonałej wydajności cięcia nawet w ściernych formacjach.

2.2 Matryca z węglika wolframu

Matryca, która wspiera noże PDC, wykonana jest z wysokowytrzymałego węglika spiekanego na bazie węglika wolframu. Materiał ten łączy w sobie wyjątkową odporność na uderzenia i zużycie, co może skutecznie wspierać stabilną pracę noży PDC w złożonych formacjach. Unika pękania matrycy spowodowanego uderzeniem warstwy podczas procesu wiercenia, zapewniając integralność i niezawodność struktury wiertła.

2.3 Korpus wiertła

Główny korpus wiertła jest wykuty ze stali stopowej 42CrMo. Po obróbce cieplnej hartowania i odpuszczania, jego wytrzymałość na rozciąganie osiąga ponad 1000 MPa. Ten wysokowytrzymały korpus wiertła może wytrzymać wysokie ciśnienie wiercenia (do 350 kN) i dużą prędkość obrotową (do 200 obr./min) podczas operacji wiercenia, zapewniając stabilność strukturalną i długą żywotność wiertła.

3. Zalety wydajności

Dzięki zaawansowanemu składowi materiałowemu, wiertło PDC o średnicy 8 1/2 cala wykazuje znaczne zalety wydajności w porównaniu do tradycyjnych narzędzi wiertniczych:

• Ultra-wysoka wydajność wiercenia: Wysoka twardość noży PDC pozwala wiertłu osiągnąć prędkość wiercenia (ROP) o 30% do 100% wyższą niż w przypadku wierteł stożkowych w konwencjonalnych formacjach, takich jak piaskowiec i wapień. To znacznie skraca cykl wiercenia.
• Długa żywotność: Materiały odporne na zużycie zmniejszają utratę zębów tnących. Przebieg pojedynczego wiertła PDC o średnicy 8 1/2 cala może osiągnąć 2 do 5 razy więcej niż wiertła stożkowego, znacznie zmniejszając liczbę operacji wyciągania i obniżając ogólny koszt wiercenia.
• Stabilna trajektoria wiercenia: Synergia między sztywnym materiałem a zoptymalizowaną strukturą obdarza wiertło doskonałymi zdolnościami wiercenia kierunkowego. Nadaje się do odwiertów pionowych, poziomych i odwiertów o dużym zasięgu, zapewniając precyzyjną kontrolę ścieżki wiercenia.

4. Główne scenariusze zastosowań

Ze względu na doskonałą wydajność, wiertło PDC o średnicy 8 1/2 cala jest szeroko stosowane w różnych dziedzinach:

4.1 Wiercenie ropy i gazu

Jako główne wiertło do formacji średnio-głębokich, jest szeroko stosowane w wierceniu odcinków odchylonych, odcinków poziomych i odcinków stycznych w formacjach kompozytowych, takich jak piaskowiec, mułowiec i wapień. Jest szczególnie odpowiednie do wydajnego rozwoju niekonwencjonalnych zasobów ropy i gazu, takich jak gaz łupkowy i ropa naftowa. W wierceniu poziomym gazu łupkowego może utrzymywać wysoką wydajność wiercenia przez długi czas, skutecznie redukując koszty rozwoju gazu łupkowego.

4.2 Wiercenie w poszukiwaniach geologicznych

W dziedzinie poszukiwań geologicznych, to wiertło jest używane do wiercenia rdzeniowego w poszukiwaniu zasobów mineralnych i badaniach hydrogeologicznych. Jego precyzyjne właściwości cięcia mogą skutecznie chronić integralność rdzenia skalnego, zapewniając dokładność danych poszukiwawczych. Jest to kluczowe dla określenia rozmieszczenia i zasobów surowców mineralnych.

4.3 Wiercenie w górnictwie

W operacjach górniczych, wiertło PDC o średnicy 8 1/2 cala nadaje się do wiercenia szybów wentylacyjnych, szybów odwadniających i otworów strzałowych w kopalniach węgla, kopalniach metali i innych obszarach górniczych. W twardych formacjach skalnych wykazuje doskonałą wydajność kruszenia skał, spełniając potrzeby wydajnej eksploatacji na dużą skalę. Może dostosować się do trudnych warunków pracy w kopalniach i utrzymać stabilną wydajność.

4.4 Inne specjalne dziedziny

Ma również zastosowania w specjalnych dziedzinach, takich jak wiercenie otworów geotermalnych i rozwój metanu z pokładów węgla. Dzięki odporności na temperaturę (zdolność do wytrzymywania temperatur powyżej 200℃) i odporności na korozję, może dostosować się do trudnych warunków pracy w specjalnych formacjach. Na przykład, w wierceniu otworów geotermalnych, może wytrzymać środowisko wysokiej temperatury pod ziemią i zapewnić płynny postęp rozwoju zasobów geotermalnych.