Giới thiệu Ứng dụng của Mũi khoan PDC 8 1/2 inch

1. Tổng quan về sản phẩm

Mũi khoan PDC (Polycrystalline Diamond Compact) 8 1/2 inch là một công cụ khoan lõi được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực thăm dò dầu khí, thăm dò địa chất và khai thác mỏ. Với đường kính 215,9mm, nó phù hợp với hầu hết các hoạt động khoan trung bình-sâu (từ 2000m đến 6000m). Tận dụng độ cứng cực cao của các khối kim cương đa tinh thể và thiết kế cấu trúc mũi khoan tối ưu, nó đã trở thành một giải pháp khoan hiệu quả thay thế cho các mũi khoan hình nón truyền thống, cải thiện đáng kể hiệu quả khoan và giảm chi phí vận hành.

2. Thành phần vật liệu lõi

Hiệu suất của mũi khoan PDC 8 1/2 inch phần lớn được xác định bởi thành phần vật liệu chất lượng cao của nó, chủ yếu bao gồm ba phần chính:

2.1 Dao cắt PDC

Các răng cắt của mũi khoan được làm bằng các khối kim cương đa tinh thể chất lượng cao. Các khối này được thiêu kết từ bột kim cương nhân tạo dưới nhiệt độ cao và áp suất cao. Lớp kim cương của dao cắt PDC có độ cứng trên HV10000 và khả năng chống mài mòn gấp 50 đến 100 lần so với cacbua xi măng. Điều này cho phép mũi khoan duy trì hiệu suất cắt tuyệt vời ngay cả trong các địa tầng mài mòn.

2.2 Ma trận cacbua vonfram

Ma trận hỗ trợ các dao cắt PDC được làm bằng cacbua xi măng gốc cacbua vonfram có độ bền cao. Vật liệu này kết hợp khả năng chống va đập và chống mài mòn vượt trội, có thể hỗ trợ hiệu quả các dao cắt PDC hoạt động ổn định trong các địa tầng phức tạp. Nó tránh nứt ma trận do va đập địa tầng trong quá trình khoan, đảm bảo tính toàn vẹn và độ tin cậy của cấu trúc mũi khoan.

2.3 Thân mũi khoan

Thân chính của mũi khoan được rèn từ thép hợp kim 42CrMo. Sau khi xử lý nhiệt tôi và ram, độ bền kéo của nó đạt hơn 1000MPa. Thân mũi khoan có độ bền cao này có thể chịu được áp suất khoan cao (lên đến 350kN) và tốc độ quay cao (lên đến 200 vòng/phút) trong quá trình khoan, đảm bảo độ ổn định cấu trúc và tuổi thọ lâu dài của mũi khoan.

3. Ưu điểm về hiệu suất

Xuất phát từ thành phần vật liệu tiên tiến của nó, mũi khoan PDC 8 1/2 inch thể hiện những ưu điểm hiệu suất đáng kể so với các công cụ khoan truyền thống:

• Hiệu quả khoan cực cao: Độ cứng cao của dao cắt PDC cho phép mũi khoan đạt được tốc độ khoan (ROP) cao hơn 30% đến 100% so với các mũi khoan hình nón trong các địa tầng thông thường như đá sa thạch và đá vôi. Điều này rút ngắn đáng kể chu kỳ khoan.
• Tuổi thọ dài: Vật liệu chống mài mòn làm giảm sự mất mát của răng cắt. Lượng khoan của một mũi khoan PDC 8 1/2 inch có thể đạt từ 2 đến 5 lần so với mũi khoan hình nón, giảm đáng kể số lần vận hành và giảm chi phí khoan tổng thể.
• Quỹ đạo khoan ổn định: Sự cộng hưởng giữa vật liệu cứng và cấu trúc tối ưu mang lại cho mũi khoan khả năng khoan định hướng tuyệt vời. Nó phù hợp với các giếng thẳng đứng, giếng ngang và giếng tầm với mở rộng, đảm bảo kiểm soát chính xác đường khoan.

4. Các kịch bản ứng dụng chính

Do hiệu suất tuyệt vời của nó, mũi khoan PDC 8 1/2 inch được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:

4.1 Khoan dầu khí

Là mũi khoan chính cho các địa tầng trung bình-sâu, nó được sử dụng rộng rãi trong việc khoan các đoạn lệch, đoạn ngang và đoạn tiếp tuyến trong các địa tầng hỗn hợp như đá sa thạch, đá bùn và đá vôi. Nó đặc biệt phù hợp với việc phát triển hiệu quả các nguồn tài nguyên dầu khí phi truyền thống như khí đá phiến và dầu chặt. Trong khoan giếng ngang khí đá phiến, nó có thể duy trì hiệu quả khoan cao trong thời gian dài, giảm chi phí phát triển khí đá phiến một cách hiệu quả.

4.2 Khoan thăm dò địa chất

Trong lĩnh vực thăm dò địa chất, mũi khoan này được sử dụng để khoan lõi trong thăm dò tài nguyên khoáng sản và khảo sát địa chất thủy văn. Đặc tính cắt có độ chính xác cao của nó có thể bảo vệ hiệu quả tính toàn vẹn của lõi đá, đảm bảo độ chính xác của dữ liệu thăm dò. Điều này rất quan trọng để xác định sự phân bố và trữ lượng của tài nguyên khoáng sản.

4.3 Khoan khai thác mỏ

Trong các hoạt động khai thác mỏ, mũi khoan PDC 8 1/2 inch phù hợp để khoan các giếng thông gió, giếng thoát nước và lỗ nổ trong các mỏ than, mỏ kim loại và các khu vực khai thác mỏ khác. Trong các địa tầng đá cứng, nó thể hiện hiệu quả phá đá tuyệt vời, đáp ứng nhu cầu hoạt động hiệu quả cao của khai thác quy mô lớn. Nó có thể thích ứng với môi trường làm việc khắc nghiệt của các mỏ và duy trì hiệu suất ổn định.

4.4 Các lĩnh vực đặc biệt khác

Nó cũng có các ứng dụng trong các lĩnh vực đặc biệt như khoan giếng địa nhiệt và phát triển khí mê-tan than. Với khả năng chịu nhiệt (có thể chịu được nhiệt độ trên 200℃) và khả năng chống ăn mòn, nó có thể thích ứng với các điều kiện làm việc khắc nghiệt của các địa tầng đặc biệt. Ví dụ, trong khoan giếng địa nhiệt, nó có thể chống lại môi trường nhiệt độ cao dưới lòng đất và đảm bảo tiến độ suôn sẻ của việc phát triển tài nguyên địa nhiệt.