Pourquoi les bit PDC peuvent-ils dominer le forage offshore?
Tendances du forage en mer
L'exploration pétrolière et gazière offshore progresse continuellement dans les eaux profondes, les eaux ultra profondes et les formations géologiques plus complexes.Les défis communs dans ces environnements sont directement liés à la sélection de bits:
L'énorme pression des coûts:Les taux de journées d'exploitation extrêmement élevés exigent que les bits soientfiable et efficacepour minimiser le temps non productif.
seuil technique élevé:Le forage en eau profonde est confronté à des environnements extrêmes tels que des basses températures et une pression élevée, ce qui nécessite une excellente stabilité et une compatibilité des systèmes d'outils de bit et de downhole.
Conditions géologiques complexes:Comparé aux mers ouvertes, les zones comme les marges du plateau continental et les zones de faille complexes présentent des changements de formation significatifs, avec des séquences alternantes possibles de douceur, dureté, abrasifs,ou des roches fracturéesCela impose des exigences extrêmement élevées aux bit.Adaptabilité et résistance aux chocs.
Les défis géologiques du forage offshore
Zones de faille complexes (formations molles/dures entrelacées, grands angles de plongée)
Formations à haute pression en eau ultra profonde (faible capacité de forage, hautement abrasives)
Perçage par section latérale longue (fraction/couple élevé, transport de boutures difficiles)
Zones à forte incertitude géologique
Concepts de base pour la sélection de bits PDC
Améliorer la stabilité et la résistance aux chocs:Sélectionnez des bits avec6 lames ou pluset une forte agressivité, associée àmachines à couper non planes (par exemple, en forme de hache, coniques)Utilisez une conception de protection renforcée pour éviter un diamètre irrégulier du forage.
Optimiser l'efficacité de coupe et la résistance à l'usure:Sélectionnez des bits avechaute densité de coupeet employercoupeuses PDC ultra résistantes à l'usure et aux chocs(les performances des produits nationaux approchent des niveaux internationaux avancés) associé à des outils tels que des moteurs de boue à couple élevé pour améliorer la puissance de rupture des roches.
Réduire le frottement et optimiser l'hydraulique:Sélectionnez des bits aveclames raffinées et couronne à faible frottementIl faut combiner ce procédé avec des procédés tels que le fluide de forage à haute performance et le débit optimisé pour assurer le nettoyage des puits.
Équilibrer l'agressivité et l'adaptabilitéSélectionnez des bits PDC avec une agressivité modérée et une grande adaptabilité, ou préparez une solution de bit hybride "PDC + Roller Cone" pour gérer les formations dures inattendues.
Les avantages des bits PDC
Dimension des avantages
Manifestation spécifique
Avantages du forage offshore
Taux de pénétration (ROP) et efficacité
UtilisecisaillementLe ROP dans les formations dures et moyennes est debeaucoup plus haut.Il s'agit d'un procédé qui permet d'obtenir des résultats de qualité supérieure à celle des rouleaux à cône, qui dépendent principalement de l'écrasement et de l'impact.
Réduit considérablement le cycle de forage, permettant d'économiser directement des tarifs journaliers extrêmement élevés pour les plateformes offshore.
Haute résistance à l'usure et longue durée de vie
Le diamant polycristallin compact (PDC)Les coupeurs possèdent une dureté et une résistance extrêmes à l'usure. N'ayant pas de pièces mobiles (points de roulement), leur durée de vie dans des formations appropriées peut être plusieurs fois supérieure à celle des pièces en cône à rouleaux.
Réduit les déplacements pour les changements de bit, réduit les risques opérationnels et les temps de non-production, augmente le taux de réussite du forage "une seule fois".
Bonne stabilité thermique
Les coupeurs PDC peuvent maintenir leurs performances à des températures élevées dans des puits profonds.
Capables de gérer des températures élevées au fond du trou (par exemple, 162 °C dans les cas mentionnés) et des forages profonds/ultra-profonds.
Efficacité globale en termes de coûts
Bien que les coûts d'achat individuels puissent être plus élevés,ROP élevé et longue durée de vie réduisent considérablement le coût par pied, ce qui le rend très avantageux du point de vue du coût total du projet.
Contrôle efficacement les coûts d'exploitation offshore totaux, ce qui permet une réduction des coûts et une amélioration de l'efficacité.
Compatibilité technique
La structure fixe du coupeur fonctionne sans heurts et esthautement compatibleavec des systèmes de forage automatisés et intelligents commeSystèmes à direction rotative (RSS)etÉlevage des bois pendant le forage (LWD).
Permetprécise, lisse et efficacecontrôle de la trajectoire du puits, qui est essentiel pour réaliser des puits directifs et horizontaux complexes en mer.
L'adaptabilité de la formation
Les performances dans les formations complexes, entrecoupées et fracturées sont continuellement améliorées grâce à une conception et à des matériaux optimisés (par exemple, des coupeuses non planes, des jauges renforcées).
La gamme d'applications s'est étendue des premières roches dures homogènes à une plus grande variété de conditions géologiques en mer.
Les avantages susmentionnés se complètent et constituent ensemble la compétitivité fondamentale des bits PDC:
Résoudre le problème majeur de l'offshoreLes tarifs journaliers des plates-formes offshore peuvent atteindre des centaines de milliers de dollars.toute technologie qui raccourcit le cycle de forage signifie des économies massivesLe ROP élevé des bits PDC répond directement à ce problème, rendant son coût d'acquisition négligeable par rapport aux coûts totaux.
La mise en correspondance des tendances technologiques Forage intelligent:Le forage en mer moderne repose fortement sur des technologies intelligentes telles que la direction tournante et le LWD pour une pénétration précise du réservoir.Les caractéristiques de fonctionnement stables des bits PDC en font le "terminal d'exécution" idéal pour le fonctionnement efficace de ces systèmesLeur combinaison est une tendance inévitable dans le développement technologique.
Élargissement continu des frontières d'application: innovation des matériaux et des conceptionsÀ mesure que la résistance aux chocs et aux températures élevées des matériaux PDC s'améliore (les performances nationales des PDC approchent des niveaux internationaux avancés) et que des conceptions spécialisées pour les vibrations,Des formations abrasives émergent, leurs faiblesses traditionnelles sont continuellement atténuées et leurs scénarios d'application ne cessent de s'élargir.
Comment le type de roulement affecte-t-il les performances d'un tricone ?
L'importance des types de roulements dans les trépans triconiques
Les trépans triconiques sont un type d'outil de forage de roche utilisé pour percer des trous dans le sol pour diverses explorations et constructions géologiques. Ils sont conçus avec trois rouleaux cylindriques ou cônes, qui tournent sur un système de roulements pour broyer la roche et enfoncer le trépan plus profondément dans le sol. Le type de roulement est un composant crucial du trépan triconique, car il impacte directement ses performances et sa durabilité.
Avantages des différents types de roulements
Les trépans triconiques peuvent être équipés de différents types de roulements, notamment des roulements ouverts, des roulements étanches et des roulements refroidis par air. Chaque type a ses propres avantages et inconvénients. Les roulements ouverts des trépans triconiques sont rentables et peuvent supporter des forages importants, mais ils peuvent nécessiter un entretien régulier et ne conviennent pas aux forages dans des environnements difficiles.
Innovation dans la technologie des roulements
Les performances des trépans triconiques peuvent être améliorées grâce à une technologie innovante de roulements. Un exemple est l'utilisation d'inserts en carbure de tungstène (TCI) sur les roulements, ce qui peut augmenter leur résistance et leur durabilité à l'usure.
Facteurs de sécurité:
Le type de roulement de trépan triconique utilisé dans les trépans triconiques a également des implications en matière de sécurité. Les roulements ouverts des trépans triconiques ne sont pas recommandés pour une utilisation dans les forages souterrains en raison du risque d'infiltration de débris et de dommages.
Comment utiliser les trépans triconiques ?
L'utilisation des trépans triconiques nécessite une manipulation et une réparation appropriées pour garantir des performances optimales. Avant utilisation, le trépan triconique doit être inspecté pour détecter tout dommage ou usure, et le roulement doit être lubrifié. Le trépan triconique doit être utilisé dans sa plage de vitesse et de température prévue pour éviter tout dommage. Après utilisation, le trépan triconique doit être nettoyé et inspecté à nouveau pour détecter toute usure ou dommage nécessitant un entretien ou un remplacement.
Service et qualité
Les performances et la durée de vie du trépan triconique dépendent de la qualité des composants, comme le type de roulement. Les trépans triconiques de qualité sont livrés avec une garantie et sont conçus pour offrir une efficacité optimale dans l'environnement de forage. Les prestataires de services doivent s'assurer qu'ils utilisent des trépans triconiques authentiques et qu'ils effectuent des remplacements et un entretien en temps voulu pour garantir la sécurité et l'efficacité de leur équipement.
Applications des trépans triconiques
Les trépans triconiques sont utilisés dans diverses applications, notamment le forage pétrolier et gazier, la collecte de données pour les études géologiques, les opérations minières et le forage de puits d'eau. La compréhension des exigences de l'environnement de forage, y compris la formation rocheuse et la profondeur de forage souhaitée, peut aider à choisir le trépan approprié avec le bon type de roulement pour le travail.
Le type de roulement utilisé dans les trépans triconiques est essentiel à leur durabilité et à leurs performances. Les roulements ouverts, étanches et refroidis par air ont chacun leurs propres avantages et inconvénients. Les technologies de roulements innovantes, telles que les TCI et les roulements renforcés au diamant, peuvent améliorer l'efficacité des trépans triconiques.
Connaissances en maintenance de la plate-forme de forage au fond du trou
1. Installation de l'unité:1 Préparer l'espace de forage de la roche La taille de l'espace peut être déterminée en fonction du type et de la méthode de forage.2 conduire l'air et l'eau (lorsque l'eau est nécessaire pour éliminer la poussière) des conduites, des conduites d'éclairage, etc. dans les environs du point de travail pour une utilisation ultérieure.3Conformément aux exigences de la conception de la position du trou, assurer le positionnement fiable de la plateforme de forage.
2- Inspection avant les devoirs:1 Lors du démarrage des travaux, vérifiez attentivement si les conduites d'air et d'eau (lorsqu'il est nécessaire d'utiliser de l'eau pour éliminer la poussière) sont bien reliées.En particulier, la connexion entre les joints des tuyaux éoliens et de l'eau et les tuyaux éoliens et de l'eau doit être ferme pour éviter les trébuchements et les blessures.- Fuite d'air et fuite d'eau.Vérifiez si le dispositif de brouillard d'huile a été rempli d'huile organique (il ne doit pas être trop rempli).3Vérifier si les vis, écrous, joints, etc. de chaque pièce ont été serrés et si les différents emplacements sont fermes et fiables.
3Procédure de forage et méthode de déchargement:1Lors de l'ouverture d'un trou, forer d'abord avec une faible énergie d'impact, une faible force de propulsion et une faible vitesse pour faciliter le positionnement de la perceuse (lorsqu'il est nécessaire d'éliminer la poussière, le forage doit être effectué à une vitesse inférieure à la vitesse d'impact).donner une quantité appropriée d'eau pour réduire la poussière) Lorsque la perceuse est forée environ 10 cm, puis utiliser l'impact de la porte d'air plein, et augmenter de manière appropriée la force de propulsion, augmenter la vitesse (pour maintenir le mélange air-eau dans un rapport approprié lorsque la poussière est nécessaire),et effectuer des forages rocheux normauxAprès avoir foré un tuyau de forage, arrêter le fonctionnement du moteur à air et arrêter l'alimentation.fait tourner le moteur à vent, la plaque coulissante se déplace vers l'arrière, et le joint est séparé du tuyau de forage, puis le deuxième tuyau de forage est connecté pour le forage, et ainsi de suite.2Méthode de déchargement de la tige: ce déchargement de la tige de forage est effectué semi-automatiquement, ce qui est réalisé par la coopération du déchargeur de tige,le support de la perceuse et l'inversion des deux fourches et de leurs moteurs à airLors du déchargement de la tige, la machine tourne vers l'arrière.Lorsque la deuxième rainure du tuyau de forage (la rainure au milieu de l'extrémité du tuyau de forage) est directement opposée au cadre carré du support, utiliser une fourchette pour insérer la deuxième rainure fermement, puis inverser le moteur,lorsque le cadre carré du déchargeur de tige et la première rainure du tuyau de forage (la rainure à l'extrémité du tuyau de forage) sont directement opposés, utilisez la deuxième fourchette pour l'insérer fermement, et retirez la première fourchette (corps carré La fourchette dans le cadre),manipuler le cylindre de propulsion pour faire le déchargeur de tige conduire la tige de forage à se déplacer vers l' arrière, lorsque la deuxième fente de la deuxième perceuse est alignée sur la fente de la poignée, inverser le moteur, lorsque les vis des deux perceuses Après avoir relâché la boucle, retirer la première perceuse,et puis retirer chaque tige de forage à tour de rôle.
4Les questions qui nécessitent une attention particulière:Vérifiez à tout moment la connexion des vis, écrous et joints de chaque partie de l'air et de l'eau (lorsque la poussière est éliminée avec de l'eau) et la fixation du cadre et de l'hôte.2À tout moment, observer les conditions de fonctionnement du lubrifiant et vérifier la lubrification du moteur éolien et du moteur d'impact.3 Nettoyez régulièrement l'impacteur et le moteur éolien à l'essence ou au diesel et observez les dommages aux pales du moteur.4La rotation inverse n'est pas autorisée lors du forage afin d'éviter que la tige ne trébuche.5Lorsque la machine cesse de fonctionner dans un court laps de temps, appliquez une petite pression d'air pour éviter que la boue et le sable n'entrent dans l'obturateur.le frappeur doit être soulevé à une distance de 1-2 mètres du fond du trouRéparez-le encore.6 Au cours du travail, veillez à ce que le son de l'impacteur et le fonctionnement de la machine soient normaux.la machine doit être immédiatement arrêtée pour inspection.⑦Lorsque vous ajoutez un nouveau tuyau de forage, faites particulièrement attention au nettoyage du tuyau de forage afin d'éviter que le sable ne se mélange dans l'impacteur pour endommager les pièces ou provoquer un accident de fermeture.(Utilisez généralement de l'air comprimé pour souffler et laver plusieurs fois).8Lorsqu'il y a de l'eau sur la surface de travail, ouvrez le trou à l'aide d'une perceuse de grand diamètre, puis insérez le boîtier.et faire le boîtier 100-200 mm de long pour exposer le sol pour empêcher la boue de la slag de pénétrer dans le trou.
5Maintenance et lubrification des machines:A la fin de chaque quart de travail, la saleté sur la surface de la machine doit être éliminée.Il est strictement interdit de le démonter et de le décharger sur la surface de travail (sauf lorsqu'il est démonté en composants pour faciliter le transport),afin d'éviter de perdre d'autres pièces et d'endommager les pièces clés des autres pièces.3Remplir régulièrement le lubrifiant d'huile pour assurer une bonne lubrification de la vanne de commande, du moteur éolien et de l'impacteur.4La boîte de vitesses est lubrifiée par un mélange de graisse à base de calcium et d'huile moteur.Il convient que le lubrifiant occupe 1/3-2/3 de l'espace de la boîte pour assurer la lubrification de la boîte de vitesses..5Dans la partie du joint de propulsion, en raison du mouvement relatif de la plaque coulissante et du cadre coulissant, le cadre coulissant et la plaque de pression et la plaque coulissante peuvent être usés.,La plaque de réglage sous la plaque de pression peut être retirée. Lorsque le frottement est lourd, la plaque de pression, la plaque coulissante ou le cadre coulissant peuvent être remplacés. Pour assurer une haute précision de forage.
Résolution de problèmes courants1Pipe de forage cassée:1 La plupart des fractures des tuyaux de forage sont causées par le frottement entre le tuyau de forage et la paroi du trou, ce qui réduit l'épaisseur de la paroi du tuyau de forage et affaiblit trop la résistance,provoquant la rupture du tuyau de forage.2Traitement préventif: faire attention à l'inspection lors de l'ajout de tuyaux de forage et cesser d'utiliser des tuyaux de forage avec une usure excessive.
2- Le bouton d'impact ne sonne pas:1 Il existe quatre situations courantes: 1) la vanne est cassée; 2) le ballast cassé à la queue de la perceuse pénètre dans le bloc de cylindre et bloque le corps du marteau;(3) Le trou d'échappement est obstrué par la poussière de roche; (4) Lorsqu'il s'agit de ciselure, il y a beaucoup d'eau dans le trou et la résistance d'échappement est grande, et le frappeur n'est pas facile à démarrer.2 Méthode de traitement: lorsque l'appareil d'impact ne sonne pas, vérifier selon les quatre raisons ci-dessus; la méthode de vérification consiste à soulever l'appareil d'impact pendant un certain temps, à réduire la résistance de l'échappement,pulvériser une partie de l'eauLorsque cette méthode ne fonctionne pas, elle appartient probablement aux trois premières raisons, et l'impacteur doit être enlevé pour nettoyage ou remplacé.
3Je suis coincé.1- Outre la formation complexe qui peut entraîner le blocage de la machine lors du forage normal, il existe également les raisons suivantes: 1.La nouvelle perceuse est plus grande que le diamètre original; 3. lorsque la machine est déplacée pendant le forage de la roche, l'outil de forage est dévié dans le trou;Les roches tombent du mur ou de l'ouverture du trou ou rencontrent de grandes fissures ou grottes lors du forage de la roche; 5 Lorsqu'il y a une zone cassée avec de la boue jaune et des pierres cassées, la poussière de roche ne peut pas être rejetée; 6. négligence dans l'exploitation.la poussière de roche n' a pas été enlevée, et l'outil de forage n'a pas été soulevé, de sorte que l'impacteur a été enterré par la poussière de roche.2- Méthode de traitement: en ce qui concerne la résistance de la perceuse actuelle, l'aile cassée a été pratiquement éliminée.la poussière de roche au fond du trou peut être soufflée d'abord, puis une section de tuyau sans couture d'un diamètre similaire au diamètre du trou peut être installée à l'intérieur.et enlever l'aile cassée au fond du trou. Lorsque les cinq dernières perceuses sont coincées, la situation la plus grave est que la perceuse ne peut pas être soulevée ni posée.À cette heure-ci, le seul moyen de faire tourner l'outil de forage est d'appliquer un couple ou d'utiliser des outils auxiliaires pour l'aider à le soulever, puis soulever l'outil de forage pendant que l'air est fourni jusqu'à ce que la défaillance soit éliminée.Lorsqu'on fore à nouveau dans la roche, appliquer la pression d'abord, puis augmenter progressivement à la pression de travail normale.
4. Fragments de morceaux, coins et copeaux:1 Lorsque le tuyau de forage rebondit, il peut s'agir du lieu d'échange du changement de la formation rocheuse ou du bloc de pierre ou de la feuille d'alliage qui y est tombé.si la feuille d'alliage tombe, les images peuvent difficilement être prises, et le battement du tuyau de forage est plus rythmique.2Lorsqu'il est confirmé que la pièce d'alliage a été larguée, l'outil de forage peut être soulevé pour souffler le bloc d'alliage avec une méthode de soufflage fort.il peut également être pris en traitant l'aile cassée de la perceuse, par exemple lorsqu'il y a une faille ou une zone cassée dans le trou. Dans ce cas, il est préférable d'enfoncer l'alliage dans la paroi du trou, ou de ne pas le retirer, de remplacer la perceuse et de continuer le forage.
5- Précautions à prendre pour l'utilisation des moteurs éoliens:Avant de connecter le moteur et le tuyau, le tuyau doit être soigneusement nettoyé.et puis souffler le tuyau avec de l'air comprimé avant de connecter.2Le raccordement entre le moteur et le tuyau doit être ferme.Avant le fonctionnement, il est nécessaire de s'assurer que le lubrifiant est équipé d'huile lubrifiante et que la voie de l'huile lubrifiante est débloquée.4 Lorsque le moteur est détecté fonctionner anormalement, arrêter immédiatement le travail et effectuer l'entretien.
PDC Bit vs Tricone Bit, quelle est la meilleure option pour vous
On utilise le bit PDC et le bit tricone. pour le forage de puits de pétrole, le forage de puits de gaz, le forage de puits géothermiques, l'exploitation minière, l'arpentage géologique, l'arpentage hydrographique, le forage de puits d'eau, les projets de pipelines HDD, les projets de fondation.
Mais comment choisir la perceuse appropriée? Maintenant, laissez-nous vous aider à choisir la perceuse appropriée pour vous.
1Quelle est la différence?
La différence la plus simple est qu'il n'y a pas de partie mobile dans le bit PDC.
Les bâtons triconnes sont constitués de trois cônes qui doivent tous tourner sur des roulements lubrifiés.Cette lubrification nécessite à son tour un réservoir de graisse et pour tout projet de moyenne ou grande échelle une sorte de joint de roulement pour empêcher les débris de pénétrer dans le tricone et arrêter la rotation.
Les coupes fixes PDC sont solides et ne sont pas constituées de pièces mobiles.
Le type de coupe PDC et Tricone est également différent: PDC est le cisaillement de la roche tandis que le tricone est le regroupement, le concassage.
Le bit Tricone nécessite un WOB relativement plus élevé pour bien fonctionner.
2.Avantages du bit PDC et du bit tricon
3Conclusion
Le PDC est un choix idéal pour certaines conditions de formation. Il fonctionne bien dans les roches homogènes consolidées, telles que le schiste, le grès, le calcaire, le sable, l'argile.
Lorsque votre pierre est mentionnée, vous pouvez essayer le bit PDC comme une solution rapide, sûre et réfutable (à faible coût à long terme).
Sinon, Tricone est votre meilleure option.
C'est quoi un truc à tricone?
Le broyeur tricone est également appelé broyeur tricone, broyeur à roche, broyeur tricone, broyeur à cône à rouleaux. Il est divisé en broyeur TCI et broyeur à dents (également appelé broyeur à dents en acier).Une broche à tricone est un outil de forage de roche trouvé dans le forage de puits de pétrole, le forage de puits de gaz, le forage de puits géothermiques, l'exploitation minière, l'arpentage géologique, l'arpentage hydrographique, le forage de puits d'eau, les projets de pipelines HDD, les projets de fondation.
Les pièces sont constituées de trois têtes en forme de cône tournantes équipées de plusieurs rangées de dents concentriques.Les têtes sont inclinées à un angle d'environ 45° et disposées autour du corps du morceau avec leurs sommets tournés vers l'intérieur les uns vers les autres.Chaque tête est équipée d'un roulement pour assurer une rotation en douceur.ce qui provoque les dents sur les têtes pour couper le matériau de la face et de faire avancer le trou de forage.
Le concept de base qui sous-tend l'efficacité des broyeurs à cône tournants est l'action à double axe du broyeur.le corps du bit tourne autour de son propre axe tandis que les têtes elles-mêmes tournent autour de leur à un angle par rapport à l'axe du corpsCette action multi-axe est un mécanisme de coupe particulièrement efficace, ce qui fait de la broche à tricone un choix courant pour les opérations de forage en profondeur.La conception est également rentable parce que les trois têtes de forage améliorer l'usure des morceaux à forer le rapport d'avancement.