Por que os bits PDC podem dominar a perfuração offshore?
Tendências da perfuração offshore
A exploração offshore de petróleo e gás está continuamente avançando para águas profundas, águas ultraprofundas e formações geológicas mais complexas.Os desafios comuns nestes ambientes estão diretamente relacionados com a selecção de bits:
Imensa pressão de custos:As taxas diárias extremamente elevadas exigem que os bits sejamconfiável e eficientepara minimizar o tempo não produtivo.
Limite técnico elevado:A perfuração em águas profundas enfrenta ambientes extremos como baixas temperaturas e alta pressão, exigindo excelente estabilidade e compatibilidade dos sistemas de ferramentas de bit e downhole.
Condições geológicas complexas:Em comparação com os mares abertos, áreas como margens da plataforma continental e zonas de falhas complexas apresentam mudanças significativas de formação, com possíveis sequências alternadas de molde, duro, abrasivo,ou rochas fracturadasIsto impõe exigências extremamente elevadas aos bits.adaptabilidade e resistência ao impacto.
Desafios geológicos na perfuração offshore
Zonas de falhas complexas (formações moles/duras interligadas, grandes ângulos de mergulho)
Formações de alta pressão em águas ultraprofundas (má perfurabilidade, elevada abrasividade)
Perfuração de secção lateral longa (alto atrito/torque, transporte de cortes difíceis)
Áreas com elevada incerteza geológica
Conceitos básicos para a seleção de bits PDC
Melhorar a estabilidade e a resistência ao impacto:Selecionar bits comDe largura igual ou superior a 6 mme forte agressividade, em parceria comMáquinas de corte não planas (por exemplo, em forma de machado, cônicas)Para evitar o diâmetro irregular do poço, utilizar um projeto de proteção reforçado.
Otimizar a eficiência de corte e a resistência ao desgaste:Selecionar bits comalta densidade de cortadorese empregarMáquinas de corte PDC ultra resistentes ao desgaste e aos impactos(o desempenho dos produtos domésticos está a aproximar-se dos níveis avançados internacionais) emparelhados com ferramentas como motores de lama de alto binário para aumentar a potência de quebra de rochas.
Reduzir o atrito e otimizar a hidráulica:Selecionar bits comAs lâminas aerodinâmicas e o design da coroa de baixo atritoIsto deve ser combinado com processos como fluido de perfuração de alto desempenho e taxa de fluxo otimizada para garantir a limpeza do poço.
Equilíbrio entre agressividade e adaptabilidade:Selecionar bits PDC com agressividade moderada e ampla adaptabilidade, ou preparar uma solução híbrida de bits "PDC + Roller Cone" para lidar com formações duras inesperadas.
Vantagens dos Bits PDC
Dimensão de vantagem
Manifestação Específica
Benefícios para a perfuração offshore
Taxa de penetração (ROP) e eficiência
UtilizacortarO seu ROP em formações duras e médias é demuito mais alto.O que é mais importante é que a sua utilização seja mais eficaz do que a de pedaços de cone de rolos, que dependem principalmente de esmagamento e impacto.
A redução significativa do ciclo de perfuração, economizando directamente taxas de jornada de exploração offshore extremamente elevadas.
Alta resistência ao desgaste e longa vida útil
Compacto de diamante policristalino (PDC)Os cortadores possuem uma dureza e uma resistência ao desgaste extremas.
Reduz as viagens para mudanças de bit, reduz o risco operacional e o tempo não produtivo, aumenta a taxa de sucesso da perfuração "uma vez".
Boa estabilidade térmica
Os cortadores PDC podem manter o desempenho a altas temperaturas em poços profundos.
Capazes de suportar altas temperaturas no fundo do buraco (por exemplo, 162 °C nos casos referidos) e perfuração profunda/ultra-profunda.
Eficiência de custo global
Embora o custo de aquisição individual possa ser mais elevado, o seu custo de aquisição éROP elevada e longa vida útil reduzem significativamente o custo por pé, tornando-a altamente vantajosa do ponto de vista do custo total do projecto.
Controla eficazmente os custos operacionais totais offshore, conseguindo uma redução de custos e uma melhoria da eficiência.
Compatibilidade técnica
A estrutura fixa do cortador funciona sem problemas e éaltamente compatívelcom sistemas de perfuração automatizados e inteligentes comoSistemas de direção rotativa (RSS)eExtração de madeira durante a perfuração (LWD).
Permitepreciso, suave e eficienteControle da trajetória do poço, que é fundamental para a conclusão de poços horizontais e direcionais complexos no mar.
Aumentar a adaptabilidade da formação
O desempenho em formações complexas, interligadas e fraturadas é continuamente melhorado através de um design e materiais otimizados (por exemplo, cortadores não planares, gabaritos reforçados).
A gama de aplicações foi alargada das primeiras rochas duras homogéneas para uma maior variedade de condições geológicas offshore.
As vantagens acima referidas complementam-se mutuamente, formando coletivamente a competitividade essencial dos bits PDC:
Resolver o principal problema no offshore As taxas diárias das plataformas offshore podem ascender a centenas de milhares de dólares.Qualquer tecnologia que encurte o ciclo de perfuração significa grandes economiasO elevado ROP dos bits PDC aborda directamente este problema, tornando o seu elevado custo de aquisição insignificante em comparação com os custos totais.
Acompanhamento das tendências tecnológicasA perfuração offshore moderna depende fortemente de tecnologias inteligentes como direção rotativa e LWD para penetração precisa do reservatório.As características operacionais estáveis dos bits PDC tornam-nos o "terminal de execução" ideal para o funcionamento eficiente destes sistemasA sua combinação é uma tendência inevitável no desenvolvimento tecnológico.
Expansão contínua dos limites de aplicação ¢ Inovação em matéria e design:À medida que melhoram a resistência ao impacto e à alta temperatura dos materiais PDC (o desempenho nacional dos PDC está a aproximar-se dos níveis internacionais avançados) e os projetos especializados para vibração,Aparecem formações abrasivas, as suas fraquezas tradicionais estão a ser continuamente mitigadas e os seus cenários de aplicação continuam a expandir-se.
Como o tipo de rolamento impacta o desempenho de uma broca tricone?
A Importância dos Tipos de Rolamentos em Brocas Tricone
As brocas tricone são um tipo de ferramenta de perfuração de rocha usadas para perfurar buracos no solo para diferentes explorações e construções geológicas. Elas são projetadas com três rolos cilíndricos ou cones, que giram em um sistema de rolamentos para esmagar a rocha e mover a broca mais profundamente no solo. O tipo de rolamento é um componente crucial da broca tricone, pois impacta diretamente seu desempenho e durabilidade.
Vantagens de Diferentes Tipos de Rolamentos
As brocas tricone podem vir com vários tipos de rolamentos, incluindo rolamentos abertos, rolamentos selados e rolamentos refrigerados a ar. Cada tipo tem suas próprias vantagens e desvantagens. Os rolamentos abertos de brocas tricone são econômicos e podem lidar com perfurações pesadas, no entanto, podem exigir manutenção regular e não são adequados para perfurações em ambientes agressivos.
Inovação em Tecnologia de Rolamentos
O desempenho das brocas tricone pode ser aprimorado por meio de tecnologia inovadora de rolamentos. Um exemplo é o uso de pastilhas de metal duro (TCIs) em rolamentos, que podem aumentar sua resistência e durabilidade ao desgaste.
Fatores de SegurançaO tipo de rolamento de broca tricone usado em brocas tricone também tem implicações de segurança. Os rolamentos abertos de tricone não são recomendados para uso em perfuração subterrânea devido à ameaça de entrada de detritos e causar danos ou avarias.
Como Usar Brocas Tricone?
O uso de brocas tricone requer manuseio e reparo adequados para garantir seu desempenho otimizado. Antes do uso, a broca tricone deve ser inspecionada quanto a qualquer dano ou desgaste, e o rolamento deve ser lubrificado. A broca tricone deve ser operada dentro de sua faixa de velocidade e temperatura projetadas para evitar danos. Após o uso, a broca tricone deve ser limpa e inspecionada novamente para detectar qualquer desgaste ou dano que exija manutenção ou substituição.
Serviço e Qualidade
O desempenho e a vida útil da broca tricone dependem da qualidade dos componentes, como o tipo de rolamento. Brocas tricone de qualidade vêm com garantia e são projetadas para fornecer eficiência ideal no ambiente de perfuração. Os provedores de serviços devem garantir que utilizam brocas tricone genuínas e fornecem manutenção e substituições oportunas para garantir a segurança e a eficácia de seus equipamentos.
Aplicações de Brocas Tricone
As brocas tricone são usadas em uma variedade de aplicações, incluindo perfuração de petróleo e gás, coleta de dados para levantamentos geológicos, operações de mineração e perfuração de poços de água. A compreensão dos requisitos do ambiente de perfuração, incluindo a formação rochosa e a profundidade de perfuração desejada, pode ajudar na escolha da broca tricone apropriada com o tipo de rolamento certo para o trabalho.
O tipo de rolamento usado em brocas tricone é vital para sua durabilidade e desempenho. Rolamentos abertos, selados e refrigerados a ar, cada um tem suas próprias vantagens e desvantagens. Tecnologias inovadoras de rolamentos, como TCIs e rolamentos aprimorados com diamante, podem aumentar a eficiência das brocas tricone.
Conhecimentos em manutenção de uma plataforma de perfuração de poço
1Instalação da unidade:1 Preparar o espaço de perfuração de rocha.2 Conduzir o ar e a água (quando for necessária água para a remoção de poeira) para os conductos, linhas de iluminação, etc., para as proximidades do ponto de trabalho para posterior utilização.3Segundo os requisitos do projecto da posição do buraco, assegurar o posicionamento fiável da plataforma de perfuração.
2- Inspecção antes dos trabalhos de casa:1 Ao iniciar os trabalhos, verifique cuidadosamente se as condutas de ar e água (quando for necessária água para a remoção de poeira) estão firmemente ligadas,especialmente a ligação entre as juntas do tubo de vento e da água e os tubos de vento e da água devem ser firmes para evitar tropeços e lesões- Fugas de ar e de água.Verifique se o dispositivo de neblina de óleo foi preenchido com óleo orgânico (não deve ser preenchido em excesso).Verifique se os parafusos, porcas, juntas, etc. de cada peça foram apertados e se os vários posicionamentos são firmes e fiáveis.
3Procedimento de perfuração e método de descarga:1Quando se abre um buraco, primeiro perfurar com uma pequena energia de impacto, força de propulsão e baixa velocidade para facilitar o posicionamento da broca.Quando a broca forrada cerca de 10 cm, Em seguida, usar o impacto da porta de ar completo, e aumentar adequadamente a força de propulsão, aumentar a velocidade (para manter a mistura ar-água em uma proporção adequada quando poeira é necessária),e executar perfuração de rocha normal. Após a perfuração de um tubo de perfuração, parar o funcionamento do motor de ar e parar a alimentação. O impactador envia ar e água, inserir o garfo na fenda do tubo de perfuração do suporte de perfuração,Faz o motor de vento inverter, a placa deslizante se move para trás, e a junção é separada do tubo de perfuração, e então o segundo tubo de perfuração é conectado para perfuração, e assim por diante.2Método de descarga da haste: esta descarga da haste é efectuada de forma semiautomática, que se realiza com a colaboração do descarregador de haste,o suporte da broca e a inversão dos dois garfos e dos seus motores de ar. Ao descarregar a haste, a máquina giratória move-se para trás.Quando o segundo sulco do tubo de perfuração (o sulco no meio da extremidade do tubo de perfuração) é diretamente oposto ao quadro quadrado do suporte, usar um garfo para inserir o segundo sulco com firmeza, e, em seguida, inverter o motor,quando o quadro quadrado do descarregador de hastes e a primeira ranhura do tubo de perfuração (a ranhura na extremidade do tubo de perfuração) estão diretamente opostos, use o segundo garfo para inserí-lo firmemente e retire o primeiro garfo (bracket quadrado O garfo no quadro),manipular o cilindro de propulsão para fazer o descarregador de vara conduzir a vara de perfuração para se mover para trás, quando a segunda ranhura da segunda broca está alinhada com a ranhura do suporte, inverter o motor, quando os parafusos das duas brocas Depois de soltar a fivela, remover a primeira broca,e, em seguida, remover cada barra de perfuração por turno.
4Assuntos que necessitam de atenção no funcionamento:Em qualquer momento, verificar a ligação dos parafusos, porcas e juntas de cada parte do ar e da água (quando a poeira for removida com água) e a fixação do quadro e do hospedeiro.2Observar as condições de funcionamento do lubrificador e verificar a lubrificação do motor eólico e do impacto.3 Limpe regularmente o impactador e o motor eólico com gasolina ou diesel e observe os danos das pás do motor.4Não é permitida a rotação inversa durante a perfuração para evitar que a haste de perfuração tropece.5Quando a máquina parar de funcionar num curto período de tempo, aplicar uma pequena quantidade de pressão de ar para evitar que lama e areia entrem no impactador.O impactador deve ser levantado a uma distância de 1-2 metros do fundo do buraco.Arranja-o outra vez.6 Durante o trabalho, prestar atenção se o som do impactador e o funcionamento da máquina estão normais.A máquina deve ser desligada imediatamente para inspecção..⑦Quando se adicionar um novo tubo de perfuração, prestar especial atenção à limpeza do tubo de perfuração para evitar que a areia se misture ao impactador, danificando as peças ou causando um acidente de desligamento.(Normalmente usar ar comprimido para soprar e lavar várias vezes).8Quando a superfície de trabalho estiver cheia de água, abrir o buraco com uma broca de diâmetro grande e inserir a carcaça.e fazer o invólucro de 100-200 mm de comprimento para expor o solo para evitar que a lama de escória entre no buraco.
5Manutenção e lubrificação da máquina:No final de cada turno de trabalho, deve ser removida a sujeira da superfície da máquina.É estritamente proibido desmontá-lo e descarregá-lo na superfície de trabalho (excepto quando desmontado em componentes para facilitar o transporte),para evitar a perda de outras partes e danificar as partes-chave das outras partes.3Encher o lubrificador com óleo regularmente para assegurar que a válvula de controlo, o motor eólico e o motor de impacto têm uma boa lubrificação.4A caixa de velocidades é lubrificada com uma mistura de graxa à base de cálcio e óleo de motor.O lubrificante deve ocupar 1/3-2/3 da lacuna da caixa para garantir a lubrificação da caixa de velocidades..5Na parte da articulação de propulsão, devido ao movimento relativo da placa deslizante e do quadro deslizante, o quadro deslizante e a placa de pressão e a placa deslizante podem ser desgastados.,Quando o atrito é pesado, a placa de pressão, a placa deslizante ou o quadro deslizante podem ser substituídos para garantir alta precisão de perfuração.
Resolução de problemas comuns1Tubos de perfuração quebrados:1 A maior parte das fraturas dos tubos de perfuração são causadas pelo atrito entre o tubo de perfuração e a parede do buraco, o que reduz a espessura da parede do tubo de perfuração e enfraquece excessivamente a resistência,causando a quebra do tubo de perfuração.2Tratamento preventivo: prestar atenção à inspecção ao adicionar tubos de perfuração e deixar de utilizar tubos de perfuração com desgaste excessivo.
2- O impactador não soa:1 Existem quatro situações comuns: 1) A válvula está quebrada; 2) O lastro quebrado na cauda da broca entra no bloco do cilindro e bloqueia o corpo do martelo;(3) O buraco de escape é bloqueado por poeira de rocha(4) No processo de cincelamento, há muita água no buraco e a resistência do escape é grande, não sendo fácil arrancar o impactador.2 Método de tratamento: quando o dispositivo não soar, verificar de acordo com as quatro razões acima; o método de verificação consiste em elevar o dispositivo durante algum tempo, reduzir a resistência do escape,pulverizar uma parte da águaQuando este método não funciona, é provável que pertença às três primeiras razões, e o impactador precisa ser removido para limpeza ou substituído.
3Preso.1- Para além da formação complexa que pode causar o bloqueio da máquina durante a perfuração normal, existem também as seguintes razões: 1.A nova broca é maior que o diâmetro originalA máquina é deslocada durante a perfuração de rocha, resultando na desviação da ferramenta de perfuração no buraco;As rochas caem da parede ou abertura do buraco ou encontram grandes rachaduras ou cavernas durante a perfuração de rocha5 Quando há uma zona quebrada com lama amarela e pedras quebradas, a poeira da rocha não pode ser descarregada; 6. Negligência na operação.A poeira da rocha não foi soprada, e a ferramenta de perfuração não foi levantada, de modo que o impactador foi enterrado pela poeira da rocha.2- Método de processamento: no que se refere à resistência da broca corrente, a asa quebrada foi basicamente eliminada.A poeira de rocha no fundo do buraco pode ser soprada primeiro, e, em seguida, uma seção de tubo sem costura com um diâmetro semelhante ao diâmetro do buraco pode ser instalado no interior.e tirar a asa quebrada no fundo do buracoQuando se encontram as últimas cinco brocas presas, a situação mais grave é que a broca não pode ser levantada nem colocada no chão.Neste momento, a única maneira de girar a ferramenta de perfuração é aplicar torque ou usar ferramentas auxiliares para ajudá-lo a levantar, e depois levantar a ferramenta de perfuração enquanto o ar está sendo fornecido até que a falha seja eliminada.Quando a rocha forrada novamente, aplicar primeiro a pressão e, em seguida, aumentar gradualmente para a pressão de trabalho normal.
4. Fragmentos de bit, cantos e chips:1 Quando o tubo de perfuração rebota, pode ser o local de troca da mudança da formação rochosa ou o bloco de pedra ou a chapa de liga caiu nele.se a chapa de liga cair, as imagens dificilmente podem ser tiradas, e o bater do tubo de perfuração é mais rítmico.2Quando for confirmado que a peça de liga caiu, a broca pode ser levantada para soprar o bloco de liga com um método de sopro forte.Também pode ser tomado por tratar a asa quebrada da broca, como quando há uma falha ou zona quebrada no buraco. , Pressione a liga na parede do buraco nestes lugares, ou não tirá-lo, substituir a broca e continuar a perfuração.
5- Precauções para a utilização de motores eólicos:1Antes de ligar o motor e a mangueira, a mangueira deve ser cuidadosamente limpa.e depois soprar a mangueira com ar comprimido antes de conectar.2A ligação entre o motor e a mangueira deve ser firme.3Antes da operação, é necessário certificar-se de que o lubrificador tem óleo lubrificante e de que o caminho do óleo lubrificante está desbloqueado.4 Quando for constatado que o motor está a funcionar de forma anormal, parar imediatamente o trabalho e realizar a manutenção.
PDC Bit vs Tricone Bit, qual é a melhor opção para você
Usam-se PDC Bit e tricone bit para perfuração de poços de petróleo, perfuração de poços de gás, perfuração de poços geotérmicos, mineração, levantamento geológico, levantamento hidrográfico, perfuração de poços de água, projetos de gasodutos HDD, projetos de fundação.
Mas como escolher a broca adequada?Agora, deixe-nos ajudá-lo a escolher as brocas adequadas para si.
1Qual é a diferença?
A diferença mais direta é que não há parte móvel no PDC Bit.
As partes tricónicas consistem em três cones que devem girar em rolamentos lubrificados.Esta lubrificação, por sua vez, requer um reservatório de gordura e para qualquer projeto de médio ou grande escala algum tipo de vedação de rolamento para evitar que os detritos entrem no tricone e parar a rotação.
As peças de corte fixas PDC são sólidas e não consistem em partes móveis.
O tipo de corte PDC e Tricone também é diferente.
O bit Tricone requer um WOB relativamente maior para funcionar bem. Caso contrário, suas inserções podem desgastar-se prematuramente.
2.Vantagem do bit PDC e do bit tri-cone
3Conclusão
O PDC é a escolha ideal para algumas condições de formação. Ele funciona bem em rocha homogênea consolidada, como xisto, arenito, calcário, areia, argila.
Quando a sua rocha como mencionado, você pode experimentar o PDC bit como uma solução rápida, segura, rebultable (baixo custo a longo prazo).
Caso contrário, o Tricone é a melhor opção.
O que é um pedaço de tricone?
A broca de tricone também é chamada de broca de tricone, broca de rocha, broca de tricone, broca de cone de rolos. Divide-se em broca TCI e broca de dente de moinho ((também chamada de broca de dente de aço).Um tricone bit é uma ferramenta de perfuração de rocha encontrada na perfuração de poços de petróleo, perfuração de poços de gás, perfuração de poços geotérmicos, mineração, levantamento geológico, levantamento hidrográfico, perfuração de poços de água, projetos de gasodutos HDD, projetos de fundação.
Os pedaços consistem em três cabeças em forma de cone giratórias equipadas com várias fileiras de dentes concêntricos.As cabeças estão inclinadas a um ângulo de aproximadamente 45° e dispostas em torno do corpo do pedaço, com os vértices virados para dentro, uns para os outros.Cada cabeça é equipada com um rolamento para garantir uma rotação suave.causando assim os dentes nas cabeças para cortar o material da face e avançar o buraco de perfuração.
O conceito básico que sustenta a eficiência das brocas de cone giratório é a ação de dois eixos da broca.o corpo do bit gira em torno do seu próprio eixo enquanto as próprias cabeças giram em torno deles em um ângulo para o eixo do corpoEsta ação multi-eixo é um mecanismo de corte particularmente eficaz, tornando assim o tricone uma escolha comum para operações de perfuração profunda.O projeto também é econômico porque as três cabeças de perfuração melhoram o desgaste dos pedaços para a relação de avanço da perfuração.