Introduction de l'application du trépan PDC de 8 pouces et demi

1. Aperçu du produit

Le trépan PDC (Polycrystalline Diamond Compact) de 8 1/2 pouces est un outil de forage carotté largement utilisé dans les domaines de l'exploration pétrolière et gazière, de la prospection géologique et de l'exploitation minière. Avec un diamètre de 215,9 mm, il est bien adapté à la plupart des opérations de forage de moyenne profondeur (allant de 2000 m à 6000 m). Tirant parti de la dureté ultra-élevée des compacts de diamant polycristallin et de la conception optimisée de la structure du trépan, il est devenu une solution de forage efficace qui remplace les trépans à cônes traditionnels, améliorant considérablement l'efficacité du forage et réduisant les coûts opérationnels.

2. Composition du matériau de base

Les performances du trépan PDC de 8 1/2 pouces sont largement déterminées par sa composition matérielle de haute qualité, qui comprend principalement trois parties clés :

2.1. Fraises PDC

Les dents de coupe du trépan sont fabriquées à partir de compacts de diamant polycristallin de haute qualité. Ces compacts sont frittés à partir de micro-poudre de diamant artificielle à haute température et haute pression. La couche de diamant des fraises PDC a une dureté supérieure à HV10000, et sa résistance à l'usure est de 50 à 100 fois supérieure à celle du carbure cémenté. Cela permet au trépan de maintenir d'excellentes performances de coupe, même dans les formations abrasives.

2.2. Matrice en carbure de tungstène

La matrice qui supporte les fraises PDC est fabriquée en carbure cémenté à base de carbure de tungstène à haute résistance. Ce matériau combine une résistance exceptionnelle aux chocs et à l'usure, ce qui peut efficacement soutenir les fraises PDC pour qu'elles fonctionnent de manière stable dans des formations complexes. Il évite la fissuration de la matrice causée par l'impact de la strate pendant le processus de forage, assurant l'intégrité et la fiabilité de la structure du trépan.

2.3. Corps du trépan

Le corps principal du trépan est forgé à partir d'acier allié 42CrMo. Après traitement thermique de trempe et de revenu, sa résistance à la traction atteint plus de 1000 MPa. Ce corps de trépan à haute résistance peut résister à la pression de forage élevée (jusqu'à 350 kN) et à la vitesse de rotation élevée (jusqu'à 200 tr/min) pendant les opérations de forage, assurant la stabilité structurelle et la longue durée de vie du trépan.

3. Avantages de performance

Grâce à sa composition matérielle avancée, le trépan PDC de 8 1/2 pouces présente des avantages de performance significatifs par rapport aux outils de forage traditionnels :

• Efficacité de forage ultra-élevée: La dureté élevée des fraises PDC permet au trépan d'atteindre un taux de forage (ROP) de 30 % à 100 % supérieur à celui des trépans à cônes dans les formations conventionnelles telles que le grès et le calcaire. Cela raccourcit considérablement le cycle de forage.
• Longue durée de vie: Les matériaux résistants à l'usure réduisent la perte des dents de coupe. Le métrage d'un seul trépan PDC de 8 1/2 pouces peut atteindre 2 à 5 fois celui d'un trépan à cônes, ce qui réduit considérablement le nombre d'opérations de manœuvre et diminue le coût global du forage.
• Trajectoire de forage stable: La synergie entre le matériau rigide et la structure optimisée confère au trépan d'excellentes capacités de forage directionnel. Il convient aux puits verticaux, aux puits horizontaux et aux puits à portée étendue, assurant un contrôle précis du trajet de forage.

4. Principaux scénarios d'application

En raison de ses excellentes performances, le trépan PDC de 8 1/2 pouces est largement utilisé dans divers domaines :

4.1. Forage pétrolier et gazier

En tant que principal trépan pour les formations de moyenne profondeur, il est largement utilisé dans le forage de sections déviées, de sections horizontales et de sections tangentes dans des formations composites telles que le grès, la boue et le calcaire. Il est particulièrement adapté au développement efficace des ressources pétrolières et gazières non conventionnelles telles que le gaz de schiste et le pétrole de roche compacte. Dans le forage de puits horizontaux de gaz de schiste, il peut maintenir une efficacité de forage élevée pendant longtemps, réduisant efficacement le coût du développement du gaz de schiste.

4.2. Forage d'exploration géologique

Dans le domaine de l'exploration géologique, ce trépan est utilisé pour le forage carotté dans l'exploration des ressources minérales et les études hydrogéologiques. Ses caractéristiques de coupe de haute précision peuvent protéger efficacement l'intégrité du noyau rocheux, assurant la précision des données d'exploration. Ceci est crucial pour déterminer la distribution et les réserves de ressources minérales.

4.3. Forage minier

Dans les opérations minières, le trépan PDC de 8 1/2 pouces convient au forage de puits de ventilation, de puits de drainage et de trous de mine dans les mines de charbon, les mines de métaux et autres zones minières. Dans les formations rocheuses dures, il montre une excellente efficacité de fragmentation de la roche, répondant aux besoins d'opération à haut rendement de l'exploitation minière à grande échelle. Il peut s'adapter à l'environnement de travail difficile des mines et maintenir des performances stables.

4.4. Autres domaines spéciaux

Il a également des applications dans des domaines spéciaux tels que le forage de puits géothermiques et le développement de méthane de houille. Grâce à sa résistance à la température (capable de résister à des températures supérieures à 200℃) et à la corrosion, il peut s'adapter aux conditions de travail difficiles des formations spéciales. Par exemple, dans le forage de puits géothermiques, il peut résister à l'environnement à haute température souterrain et assurer le bon déroulement du développement des ressources géothermiques.