Tại sao các bit PDC có thể thống trị việc khoan ngoài khơi?
Xu hướng khoan ngoài khơi
Khảo sát dầu khí ngoài khơi đang liên tục tiến bộ vào nước sâu, nước cực sâu và các cấu trúc địa chất phức tạp hơn.Các thách thức chung trong các môi trường này trực tiếp liên quan đến lựa chọn bit:
Áp lực chi phí khổng lồ:Tỷ lệ ngày giàn khoan cực kỳ cao đòi hỏi các bit phải đượcđáng tin cậy và hiệu quảđể giảm thiểu thời gian không sản xuất.
Mức ngưỡng kỹ thuật cao:Khoan nước sâu phải đối mặt với môi trường khắc nghiệt như nhiệt độ thấp và áp suất cao, đòi hỏi sự ổn định và tương thích tuyệt vời từ các hệ thống công cụ bit và downhole.
Điều kiện địa chất phức tạp:So với biển mở, các khu vực như biên thềm lục địa và các khu vực đứt gãy phức tạp có những thay đổi hình thành đáng kể, với các trình tự xen kẽ có thể là mềm, cứng, mài mòn,hoặc đá vỡĐiều này đặt ra những yêu cầu cực kỳ cao đối với một chútkhả năng thích nghi và khả năng chống va chạm.
Những thách thức về địa chất khi khoan ngoài khơi
Các khu vực đứt gãy phức tạp (các hình thành mềm / cứng, góc lặn lớn)
Các hình thành áp suất cao ở nước cực sâu (khả năng khoan kém, cao độ mài mòn)
Khoan phần bên dài (sức ma sát / mô-men xoắn cao, vận chuyển vỏ khó khăn)
Các khu vực có sự không chắc chắn địa chất cao
Các khái niệm cốt lõi cho lựa chọn bit PDC
Tăng độ ổn định và khả năng chống va chạm:Chọn bit với6 lưỡi dao hoặc nhiều hơnvà sự hung hăng mạnh mẽ, kết hợp vớiMáy cắt không phẳng (ví dụ, hình rìu, hình nón)Sử dụng thiết kế bảo vệ thước đo tăng cường để ngăn chặn đường kính lỗ hổng bất thường.
Tối ưu hóa hiệu quả cắt và chống mòn:Chọn bit vớimật độ cắt caovà sử dụngMáy cắt PDC cực bền, chống va chạmKết hợp với các công cụ như động cơ bùn mô-men xoắn cao để tăng cường sức mạnh phá đá.
Giảm ma sát và tối ưu hóa thủy lực:Chọn bit vớiBlades hợp lý và thiết kế vương miện ma sát thấpĐiều này phải được kết hợp với các quy trình như chất lỏng khoan hiệu suất cao và tốc độ lưu lượng tối ưu để đảm bảo làm sạch giếng.
Cân bằng tính hung hăng và khả năng thích nghi:Chọn các bit PDC có tính hung hăng vừa phải và khả năng thích nghi rộng, hoặc chuẩn bị một giải pháp bit lai "PDC + Roller Cone" để xử lý các hình thành cứng bất ngờ.
Ưu điểm của PDC Bits
Cấu trúc lợi thế
Sự biểu lộ cụ thể
Lợi ích cho việc khoan ngoài khơi
Tỷ lệ thâm nhập (ROP) & Hiệu quả
Sử dụngcắtCơ chế phá vỡ đá. ROP của nó trong các hình thành cứng và trung bình làcao hơn rất nhiềuso với các miếng nón cuộn, chủ yếu dựa trên nghiền nát và va chạm.
Giảm đáng kể chu kỳ khoan, trực tiếp tiết kiệm tỷ lệ ngày giàn khoan ngoài khơi cực kỳ cao.
Chống mòn cao & tuổi thọ dài
Polycrystalline Diamond Compact (PDC)Máy cắt có độ cứng cực kỳ và chống mòn. Không có bộ phận di chuyển (đối khoan), tuổi thọ của chúng trong các cấu trúc phù hợp có thể gấp nhiều lần so với các miếng nón cuộn.
Giảm các chuyến đi để thay đổi bit, giảm rủi ro hoạt động và thời gian không sản xuất, tăng tỷ lệ thành công của khoan "một lần".
Độ ổn định nhiệt tốt
Máy cắt PDC có thể duy trì hiệu suất ở nhiệt độ cao trong giếng sâu.
Khả năng xử lý nhiệt độ hầm cao (ví dụ: 162 °C trong các trường hợp được đề cập) và khoan sâu / cực sâu.
Hiệu quả chi phí toàn diện
Mặc dù chi phí mua hàng cá nhân có thể cao hơn,ROP cao và tuổi thọ dài làm giảm đáng kể chi phí cho mỗi chân, làm cho nó rất có lợi từ quan điểm chi phí dự án tổng thể.
Kiểm soát hiệu quả tổng chi phí hoạt động ngoài khơi, đạt được giảm chi phí và cải thiện hiệu quả.
Sự tương thích kỹ thuật
Cấu trúc cắt cố định hoạt động trơn tru vàtương thích caovới các hệ thống khoan tự động, thông minh nhưHệ thống điều khiển xoay (RSS)vàLấy gỗ trong khi khoan (LWD).
Cho phépchính xác, mượt mà và hiệu quảKiểm soát quỹ đạo giếng, là chìa khóa để hoàn thành các giếng hướng và ngang ngoài khơi phức tạp.
Nâng cao khả năng thích nghi
Hiệu suất trong các cấu trúc phức tạp, liên kết và vỡ được cải thiện liên tục thông qua thiết kế tối ưu hóa (ví dụ: máy cắt không phẳng, thước đo tăng cường) và vật liệu.
Phạm vi ứng dụng đã mở rộng từ đá cứng đồng nhất sớm đến nhiều điều kiện địa chất ngoài khơi hơn.
Những lợi thế nêu trên bổ sung cho nhau, cùng nhau tạo thành tính cạnh tranh cốt lõi của các bit PDC:
Giải quyết điểm khó khăn chính ở ngoài khơiGiá cả hàng ngày của giàn khoan ngoài khơi có thể lên đến hàng trăm ngàn USD.bất kỳ công nghệ nào rút ngắn chu kỳ khoan có nghĩa là tiết kiệm rất nhiềuROP cao của các bit PDC trực tiếp giải quyết vấn đề này, làm cho chi phí mua lại cao của nó không đáng kể so với tổng chi phí.
Phù hợp các xu hướng công nghệ:Khoan ngoài khơi hiện đại phụ thuộc rất nhiều vào các công nghệ thông minh như lái xoay và LWD để thâm nhập hồ chứa chính xác.Các đặc điểm hoạt động ổn định của các bit PDC làm cho chúng trở thành "bến đầu cuối thực thi" lý tưởng cho hoạt động hiệu quả của các hệ thống nàySự kết hợp của chúng là một xu hướng không thể tránh khỏi trong sự phát triển công nghệ.
Tiếp tục mở rộng ranh giới ứng dụng Đổi mới vật liệu và thiết kế:Khi khả năng chống va chạm và nhiệt độ cao của vật liệu PDC được cải thiện (hiệu suất PDC trong nước đang tiến gần đến mức tiên tiến quốc tế) và các thiết kế chuyên biệt cho rung,hình thành mài mòn xuất hiện, những điểm yếu truyền thống của chúng đang được giảm thiểu liên tục, và các kịch bản ứng dụng của chúng tiếp tục mở rộng.
Loại ổ đỡ ảnh hưởng như thế nào đến hiệu suất của mũi khoan tricone?
Ý nghĩa của các loại ổ trục trong mũi khoan Tricone
Mũi khoan Tricone là một loại công cụ khoan đá được sử dụng để khoan lỗ xuống đất cho các hoạt động thăm dò và xây dựng địa chất khác nhau. Chúng được thiết kế với ba con lăn hình trụ hoặc hình nón, quay trên một hệ thống ổ trục để nghiền đá và di chuyển mũi khoan sâu hơn vào lòng đất. Loại ổ trục là một thành phần quan trọng của mũi khoan tricone, vì nó tác động trực tiếp đến hiệu suất và độ bền của chúng.
Ưu điểm của các loại ổ trục khác nhau
Mũi khoan Tricone có thể đi kèm với nhiều loại ổ trục khác nhau, bao gồm ổ trục hở, ổ trục kín và ổ trục làm mát bằng không khí. Mỗi loại có tầm quan trọng và nhược điểm riêng. Ổ trục mũi khoan tricone hở có chi phí hiệu quả và có thể xử lý việc khoan ở tốc độ cao, tuy nhiên chúng có thể yêu cầu bảo trì thường xuyên và không phù hợp để khoan trong môi trường khắc nghiệt.
Đổi mới trong công nghệ ổ trục
Hiệu suất của mũi khoan tricone có thể được cải thiện thông qua công nghệ ổ trục tiên tiến. Một ví dụ là việc sử dụng các chèn cacbua vonfram (TCI) trên ổ trục, có thể tăng cường khả năng chống mài mòn và độ bền của chúng.
Các yếu tố an toàn:
Loại ổ trục mũi khoan tricone được sử dụng trong mũi khoan tricone cũng có những hệ lụy về an toàn. Ổ trục tricone hở không được khuyến khích sử dụng trong khoan ngầm do nguy cơ mảnh vụn lọt vào và gây hư hỏng hoặc thiệt hại.
Cách sử dụng mũi khoan Tricone?
Việc sử dụng mũi khoan tricone cần có sự xử lý và sửa chữa thích hợp để đảm bảo hiệu suất tối ưu của chúng. Trước khi sử dụng, mũi khoan tricone phải được kiểm tra xem có bất kỳ hư hỏng hoặc hao mòn nào không và ổ trục phải được bôi trơn. Mũi khoan tricone phải được vận hành trong phạm vi tốc độ và nhiệt độ được thiết kế để tránh hư hỏng. Sau khi sử dụng, mũi khoan tricone phải được làm sạch và kiểm tra lại để phát hiện bất kỳ hao mòn hoặc hư hỏng nào cần bảo trì hoặc thay thế.
Dịch vụ và chất lượng
Hiệu suất và tuổi thọ của mũi khoan con lăn tricone phụ thuộc vào chất lượng của các thành phần, chẳng hạn như loại ổ trục. Mũi khoan tricone chất lượng đi kèm với bảo hành và được thiết kế để cung cấp hiệu quả tối ưu trong môi trường khoan. Các nhà cung cấp dịch vụ nên đảm bảo rằng họ sử dụng mũi khoan tricone chính hãng và cung cấp bảo trì và thay thế kịp thời để đảm bảo an toàn và hiệu quả cho thiết bị của họ.
Ứng dụng của mũi khoan Tricone
Mũi khoan Tricone được sử dụng trong nhiều ứng dụng, bao gồm khoan dầu khí, thu thập dữ liệu cho các cuộc khảo sát địa chất, hoạt động khai thác mỏ và khoan giếng nước. Việc hiểu các yêu cầu của môi trường khoan, bao gồm cấu trúc đá và độ sâu khoan mong muốn, có thể giúp chọn mũi khoan tricone phù hợp với loại ổ trục phù hợp cho công việc.
Loại ổ trục được sử dụng trong mũi khoan tricone là yếu tố quan trọng đối với độ bền và hiệu suất của chúng. Ổ trục hở, kín và làm mát bằng không khí, mỗi loại đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Các công nghệ ổ trục tiên tiến, chẳng hạn như TCI và ổ trục được tăng cường bằng kim cương, có thể nâng cao hiệu quả của mũi khoan tricone.
Kiến thức bảo trì giàn khoan dưới lỗ
1- Lắp đặt đơn vị:1 Chuẩn bị không gian khoan đá. Kích thước của không gian có thể được xác định tùy theo loại và phương pháp khoan.2 dẫn không khí và nước (khi cần nước để loại bỏ bụi) đường ống, đường chiếu sáng, v.v. đến vùng lân cận của điểm làm việc để sử dụng sau này.Theo các yêu cầu của thiết kế vị trí lỗ, đảm bảo vị trí đáng tin cậy của giàn khoan.
2- Kiểm tra trước bài tập:Khi bắt đầu công việc, hãy kiểm tra cẩn thận xem các đường ống dẫn không khí và nước (khi cần nước để loại bỏ bụi) có kết nối chặt chẽ hay không.đặc biệt là kết nối giữa các khớp ống dẫn gió và nước và ống dẫn gió và nước phải chắc chắn để ngăn ngừa vấp ngã và chấn thương. rò rỉ không khí và rò rỉ nước.Kiểm tra xem thiết bị sương mù dầu đã được lấp đầy dầu hữu cơ (không nên quá nhiều).Kiểm tra xem các ốc vít, hạt, khớp, v.v. của mỗi bộ phận đã được thắt chặt và các vị trí khác nhau có vững chắc và đáng tin cậy không.
3- Quy trình khoan và phương pháp thả:1Khi mở một lỗ, đầu tiên khoan với năng lượng va chạm nhỏ, lực đẩy và tốc độ thấp để tạo điều kiện thuận lợi cho vị trí của khoan (khi cần loại bỏ bụi,cho một lượng nước thích hợp để giảm bụi) Khi khoan được khoan khoảng 10 cm, Sau đó sử dụng toàn bộ tác động cửa không khí, và phù hợp tăng lực đẩy, tăng tốc độ (để giữ cho hỗn hợp không khí-nước trong một tỷ lệ thích hợp khi bụi là cần thiết),và thực hiện khoan đá bình thường. Sau khi khoan một ống khoan, ngừng hoạt động của động cơ không khí và ngừng cho ăn.làm cho động cơ gió đảo ngược, tấm trượt di chuyển ngược lại, và khớp được tách khỏi ống khoan, và sau đó ống khoan thứ hai được kết nối để khoan, v.v.2 Phương pháp tháo thanh: Việc tháo thanh này được thực hiện một cách bán tự động, được thực hiện bằng sự hợp tác của máy tháo thanh,người giữ khoan và đảo ngược hai nĩa và động cơ không khí của chúng. Khi dỡ thanh, máy quay di chuyển ngược.Khi rãnh thứ hai của ống khoan (rẻo ở giữa cuối ống khoan) là trực tiếp đối diện với khung vuông của hỗ trợ, sử dụng một nĩa để chèn rãnh thứ hai vững chắc, và sau đó đảo ngược động cơ,khi khung vuông của thanh thả và rãnh đầu tiên của ống khoan (rẻo ở đầu ống khoan nam kết nối đầu ống khoan) trực tiếp đối diện, sử dụng cái nĩa thứ hai để chèn nó vững chắc, và lấy cái nĩa đầu tiên ra (những khung hình vuông).thao tác xi lanh đẩy để làm cho thanh thả lái thanh khoan để di chuyển ngược, khi khe hai của thanh khoan thứ hai được sắp xếp với khe bracket, đảo ngược động cơ, khi các ốc vít của hai thanh khoan Sau khi chốt được giải phóng, tháo thanh khoan đầu tiên,và sau đó loại bỏ mỗi thanh khoan lần lượt.
4Các vấn đề cần được chú ý trong quá trình hoạt động:Bất cứ lúc nào, hãy kiểm tra kết nối của các ốc vít, các nốt và các khớp của mỗi phần của không khí và nước (khi loại bỏ bụi bằng nước) và việc gắn khung và máy chủ.Bất cứ lúc nào, hãy quan sát điều kiện làm việc của bộ bôi trơn và kiểm tra độ bôi trơn của động cơ gió và bộ đâm.3 Thông thường làm sạch máy va chạm và động cơ gió bằng xăng hoặc dầu diesel, và quan sát thiệt hại của lưỡi máy.4 Không được phép quay ngược khi khoan để ngăn chặn thanh khoan bị trượt.Khi máy ngừng hoạt động trong một thời gian ngắn, áp suất không khí nhỏ để tránh bùn và cát xâm nhập vào máy va chạm.các tác động cần phải được nâng lên một khoảng cách 1-2 mét từ đáy của lỗSửa lại đi.Trong quá trình làm việc, hãy chú ý đến việc âm thanh của máy va chạm và hoạt động của máy có bình thường hay không.Máy phải được tắt ngay lập tức để kiểm tra.⑦Khi thêm một ống khoan mới, hãy chú ý đặc biệt đến việc làm sạch ống khoan để tránh cát trộn vào máy va chạm để làm hỏng các bộ phận hoặc gây ra tai nạn tắt.(Thông thường sử dụng không khí nén để thổi và rửa nhiều lần).8Khi có nước trên bề mặt làm việc, sử dụng một cái khoan đường kính lớn để mở lỗ, và sau đó đưa vỏ,và làm cho vỏ dài 100-200 mm để tiếp xúc với mặt đất để ngăn chặn bùn rác vào lỗ.
5Bảo trì và bôi trơn máy:Vào cuối mỗi ca làm việc, bẩn trên bề mặt máy phải được loại bỏ.Nó được nghiêm cấm tháo dỡ và thả trên bề mặt làm việc (trừ khi tháo dỡ thành các thành phần để dễ vận chuyển),để tránh mất các bộ phận khác và làm hỏng các bộ phận chính của các bộ phận khác.3Để đảm bảo rằng van điều khiển, động cơ gió và máy va chạm được bôi trơn tốt, hãy thường xuyên đổ dầu vào bôi trơn.4Hộp số được bôi trơn bằng hỗn hợp dầu mỡ dựa trên canxi và dầu động cơ.Chất bôi trơn nên chiếm 1/3-2/3 khoảng trống hộp để đảm bảo bôi trơn hộp số..Trong phần nối động, do chuyển động tương đối của tấm trượt và khung trượt, khung trượt và tấm áp suất và tấm trượt có thể bị mòn.,Bàn điều chỉnh dưới tấm áp suất có thể được tháo ra. Khi ma sát nặng, tấm áp suất, tấm trượt hoặc khung trượt có thể được thay thế. Để đảm bảo độ chính xác khoan cao.
Giải quyết sự cố chung1. ống khoan vỡ:1 Hầu hết các gãy ống khoan là do ma sát giữa ống khoan và tường lỗ, làm giảm độ dày của tường ống khoan và làm suy yếu sức mạnh quá nhiều,làm cho ống khoan vỡ.Xử lý phòng ngừa: chú ý đến kiểm tra khi thêm ống khoan và ngừng sử dụng ống khoan bị mòn quá mức.
2. Máy va chạm không có âm thanh:Có bốn tình huống phổ biến: (1) van bị hỏng; (2) Ballast bị hỏng ở đuôi khoan đi vào khối xi lanh và tắc nghẽn thân búa;(3) lỗ khí thải bị tắc bởi bụi đá; (4) Khi đục, có rất nhiều nước trong lỗ và sức đề kháng khí thải lớn, và máy va chạm không dễ dàng khởi động.2 Phương pháp xử lý: Khi máy va chạm không nghe thấy âm thanh, kiểm tra theo bốn lý do trên; phương pháp kiểm tra là nâng máy va chạm một thời gian, giảm kháng khí thải,phun một phần nướcKhi phương pháp này không hoạt động, nó có thể thuộc về ba lý do đầu tiên, và các tác động cần phải được loại bỏ để làm sạch hoặc thay thế.
3Bị mắc kẹt.1- Ngoài sự hình thành phức tạp có thể làm cho máy bị kẹt trong quá trình khoan bình thường, còn có những lý do sau đây: 1.Nổ mới lớn hơn đường kính ban đầu; 3. Máy bị dịch chuyển trong quá trình khoan đá. Kết quả là công cụ khoan bị lệch trong lỗ; 4.Sỏi rơi từ tường lỗ hoặc mở hoặc gặp vết nứt lớn hoặc hang động trong quá trình khoan đá; 5 Khi có một khu vực bị phá vỡ với bùn vàng và đá bị phá vỡ, bụi đá không thể được thải ra; 6.bụi đá không bị thổi bay, và công cụ khoan không được nâng lên, do đó tác nhân bị chôn vùi bởi bụi đá.2- Phương pháp chế biến: Đối với độ bền của khoan hiện tại, cánh bị gãy đã được loại bỏ về cơ bản.bụi đá ở đáy hố có thể được thổi đi đầu tiên, và sau đó một phần của ống liền mạch với đường kính tương tự như đường kính lỗ có thể được lắp đặt bên trong.và lấy cánh bị gãy ở đáy lỗKhi gặp năm khoan bị mắc kẹt cuối cùng, tình huống nghiêm trọng hơn là khoan không thể được nâng lên và không thể được đặt xuống.Vào lúc này, cách duy nhất để xoay công cụ khoan là áp dụng mô-men xoắn hoặc sử dụng các công cụ phụ trợ để giúp nâng nó, và sau đó nâng công cụ khoan trong khi không khí được cung cấp cho đến khi lỗi được loại bỏ.Khi khoan lại đá, áp dụng áp lực đầu tiên, và sau đó tăng dần đến áp suất làm việc bình thường.
4. mảnh bit, góc, và chip:Khi ống khoan bị bật, nó có thể là nơi trao đổi của sự thay đổi của hình thành đá hoặc khối đá hoặc tấm hợp kim đã rơi vào nó.nếu tấm hợp kim bị rơi, các đoạn phim hầu như không thể được chụp, và các đập ống khoan là nhịp điệu hơn.Khi xác nhận rằng mảnh hợp kim đã bị rơi, công cụ khoan có thể được nâng lên để thổi khối hợp kim bằng phương pháp thổi mạnh.nó cũng có thể được thực hiện bằng cách điều trị cánh gãy của khoan bit, chẳng hạn như khi có một lỗi hoặc khu vực bị hỏng trong lỗ. , Nén hợp kim vào tường của lỗ ở những nơi này, hoặc không lấy nó ra, thay thế khoan và tiếp tục khoan.
5. Các biện pháp phòng ngừa sử dụng động cơ gió:1Trước khi kết nối động cơ và ống dẫn, ống dẫn phải được làm sạch cẩn thận.và sau đó thổi ống với không khí nén trước khi kết nối.Kết nối giữa động cơ và ống ống phải chắc chắn.Trước khi hoạt động, nó là cần thiết để đảm bảo rằng các chất bôi trơn có dầu bôi trơn và đường dẫn dầu bôi trơn được mở khóa.4 Khi thấy động cơ hoạt động bất thường, hãy ngừng làm việc ngay lập tức và thực hiện bảo trì.
PDC Bit vs Tricone Bit, đó là lựa chọn tốt hơn cho bạn
PDC Bit và tricone bit được sử dụng cho khoan khoan dầu, khoan khoan khí, khoan khoan địa nhiệt, khai thác mỏ, khảo sát địa chất, khảo sát thủy văn, khoan khoan nước, dự án đường ống HDD, dự án nền tảng.
Nhưng làm thế nào để chọn khoan phù hợp? Bây giờ hãy để chúng tôi giúp bạn chọn các khoan phù hợp cho bạn.
1Có gì khác nhau?
Sự khác biệt đơn giản nhất là không có bộ phận chuyển động trong PDC Bit. Cấu trúc của chúng như sau:
Tricone bit bao gồm ba ′′cones′′ mà tất cả phải xoay trên vòng bi bôi trơn.Sự bôi trơn này lần lượt đòi hỏi một hồ chứa mỡ và cho bất kỳ dự án quy mô trung bình hoặc lớn một số loại niêm phong mang để ngăn chặn các mảnh vỡ từ việc nhập vào tricone và dừng quay.
PDC cố định cắt bit là rắn và bao gồm không có bộ phận chuyển động. PDC bit được làm bằng cách kết hợp kim cương nhân tạo hạt mịn và tungsten carbide dưới nhiệt độ và áp suất cực cao.
PDC và loại cắt Tricone cũng khác nhau. PDC là cắt đá trong khi tricone là nhóm, nghiền nát.
Tricone bit đòi hỏi WOB tương đối cao để hoạt động tốt. Nếu không, các phần đính kèm của nó có thể bị mòn sớm.
2Ưu điểm của bit PDC & bit 3 nón
3Kết luận
PDC là lựa chọn ý tưởng cho một số điều kiện hình thành. Nó hoạt động tốt trong đá củng cố, đồng nhất, chẳng hạn như đá phiến, đá cát, đá vôi, cát, đất sét.
Khi đá của bạn như đã đề cập, bạn có thể thử PDC bit như là một nhanh chóng, an toàn, rebultable (chi phí thấp trong thời gian dài) giải pháp.
Nếu không, Tricone là lựa chọn tốt hơn.