Почему производительность триконов зависит от соответствия формаций не только от качества битов

В буровых операциях триконовые биты часто оцениваются одним простым вопросом:

Как долго это длится?

Но на самом деле, только продолжительность жизни не является истинным показателем производительности.

Триконовый кусок может работать эффективно только тогда, когда его конструкция соответствует геологической формации, которую он пробурит.вибрации, низкие показатели проникновения и, в конечном счете, более высокие затраты на бурение.

Сегодня мы делимся видео с семинара, которое дает ближайший взгляд на реальные триконовые структуры и как зубные конструкции варьируются в зависимости от условий формирования.

Различные образования требуют совершенно разного поведения

Одним из важнейших принципов роторного бурения является то, что горные образования по-разному реагируют на режущие структуры.

Вот почему триконовые кусочки изготавливаются с различными зубными геометрическими формациями и структурными конфигурациями для мягких, средних и твердых формаций.

Мягкие биты формирования

Мягкие образования обычно требуют:

• Длинные и агрессивные зубы
• Больше расстояния между режущими конструкциями
• Более высокая проницаемость

Цель состоит в том, чтобы максимизировать скорость бурения и улучшить скорость проникновения (ROP) в более мягких условиях грунта, таких как глина, сланцевая порода или неконсолидированные образования.

Однако агрессивные конструкции, которые хорошо работают на мягкой почве, быстро потерпят неудачу в жесткой породе из-за нагрузки на удар и разрыва зубов.

Средние формы

Средние образования требуют более сбалансированного подхода между:

• Эффективность резки
• Устойчивость к износу
• Устойчивость конструкции

В этих условиях конструкции битов должны поддерживать приемлемую скорость проникновения, контролируя износ зубов и сохраняя стабильность в течение более длительных интервалов бурения.

Эта категория часто представляет собой самый сложный компромисс в бит-инженерии.

Структуры твердого камня

Твердые образования вводят значительно более высокую сжатость и ударные нагрузки.

Чтобы выжить в этих условиях, твердые камни обычно имеют:

• Более короткие усиленные зубы
• Увеличение прочности вставки
• Укрепление структурной защиты
• Более надежная защита габаритов

Основное внимание переключается с агрессивного проникновения на контролируемое дробление и долговременную долговечность.

На производительность влияет не только зубная структура

В то время как геометрия зуба является наиболее заметной частью трикона, фактическая полевая производительность в равной степени зависит от нескольких менее заметных инженерных факторов.

Надежность

Система подшипников напрямую влияет на стабильность вращения и эксплуатационный срок службы.

Плохая производительность подшипников может привести к:

• Закрытие конуса
• Увеличение трения
• Производство тепла
• Преждевременный сбой бита

В требовательных средах бурения надежность подшипников часто становится одним из основных определяющих факторов общей продолжительности жизни бита.

Целостность печати

Эффективные системы уплотнения защищают внутренние компоненты подшипников от:

• Отрезки абразивные
• Загрязнение грязью
• Воздействие высокой температуры

Неисправность уплотнения часто приводит к катастрофическому повреждению подшипника задолго до полного износа самой режущей конструкции.

Параметры работы

Даже правильно выбранный кусочек может быть менее эффективным, если параметры бурения не оптимизированы.

Такие факторы, как:

• Масса на бит (WOB)
• Скорость вращения (RPM)
• Свойства грязи
• Переходы формирования

все напрямую влияют на уровень вибрации, эффективность резки и общую стабильность бурения.

Реальная стоимость измеряется в расходах на метр

Распространенное заблуждение при закупках буровых скважин заключается в том, что биты оцениваются в первую очередь по цене покупки.

На практике наиболее важным показателем является стоимость на метр бурения.

Несоответствующий бит может сначала показаться экономичным, но часто создает:

• Более низкие показатели проникновения
• Высокие вибрации
• Увеличение времени простоя
• Более короткие битовые ходы
• Дополнительное время поездки
• Более высокие общие затраты на бурение

В отличие от этого, правильно соединенный буровой козырь просверливается более плавно, сохраняет стабильность и обеспечивает более высокую эффективность работы.

Выбор битов - инженерное решение

Выбор трикона никогда не должен рассматриваться как простой выбор продукта.

Это инженерное решение, которое требует понимания:

• Прочность пород
• Абразивность
• Изменчивость образования
• Цели бурения
• Возможности оборудования
• Операционные параметры

Чем ближе совпадение между конструкцией бита и геологическим состоянием, тем лучше будет производительность бурения.

Как показано в видео семинара, небольшие различия в геометрии зубов и конструкции могут привести к большим различиям в результатах полевых исследований.

Для подрядчиков по бурению и операторов добычи, оптимизация этой совместимости часто является одним из самых эффективных способов повышения производительности и снижения общей стоимости бурения.

Если ваша текущая операция испытывает несоответствующую производительность битов или более короткий, чем ожидалось, срок службы битов, проблема может быть не просто качеством битов, это может быть само совпадение формирования.

Мы всегда открыты для обмена техническими знаниями с профессионалами, которые сталкиваются с аналогичными проблемами с бурением в области добычи полезных ископаемых, HDD, скважин и энергетических бурений.