forage géothermique

Dans le forage géothermique, les broches à cône à rouleaux (en particulier les broches à tricone) sont des outils de base en raison de leurs performances supérieures dans le dur,formations rocheuses ignées et métamorphiques abrasives typiques des réservoirs géothermiquesÀ partir de 2025, ils demeurent un choix principal pour les segments de surface de grands diamètres de puits où d'autres types de bit luttent.

Rôle clé dans le forage géothermique (2025):

Action de rupture de roche: Ces morceaux utilisent un mouvement de concassage et de broyage pour pénétrer dans la roche dure, ce qui est plus efficace que l'action de cisaillement des morceaux de traînée dans les formations très dures.

Avantage économique: à un coût d'environ 20 000$,000, les rouleaux à cône sont nettement plus abordables que les rouleaux drag/PDC, qui peuvent coûter entre 150 000 et 250 000 dollars,000.

Versatilité: ils sont utilisés pour plus de 80% de la construction de puits géothermiques, en particulier dans les puits en eau profonde et dans des conditions géologiques variables, des formations douces aux formations dures.

Les principaux défis du forage géothermique pour les broyeurs à cône à rouleaux:

Le forage géothermique, en particulier lorsqu'il se produit dans des formations rocheuses à haute température (> 200°C), présente des défis uniques et sévères pour les broyeurs à cône à rouleaux.

*2025 Les innovations techniques

*Sétiments à haute température:

Les solutions 2025 modernes, telles que les joints Xplorer KalderaTM, permettent aux bits de résister à des températures supérieures à 277 °C (530 °F),assurer une durée de vie plus longue des joints et une fiabilité du roulement dans des environnements à vapeur surchauffés.

Renforcement de la résistance à la fixation: Les recherches menées à la fin de 2024 et 2025 se sont concentrées sur l'optimisation du diamètre et de l'interférence des dents afin d'éviter le 14,7% ¢ 83.Réduction de 3% de la résistance à la fixation observée à haute température (180°C).

*Système d'étanchéité et de lubrification résistant aux températures élevées:

Il s'agit de la technologie de base des broyeurs géothermiques à cône à rouleaux, qui utilisent des joints et des lubrifiants spécialement développés.Les joints résistants aux températures élevées permettent à la perceuse à cône à rouleaux de maintenir une étanchéité et une lubrification efficaces dans des environnements à haute température supérieurs à 275 °C., ce qui prolonge considérablement la durée de vie du roulement.

Optimisation de la structure de coupe et de la conception de la protection des jauges:

Pour les formations dures, les perceuses à inserts de carbure de tungstène (TCI) sont généralement utilisées à la place des perceuses à dents en acier pour améliorer la résistance à l'usure.

Des traitements spéciaux de protection des jauges (tels que l'ajout de matériaux résistants à l'usure ou de caractéristiques de conception au corps de la perceuse) sont mis en œuvre pour éviter une usure rapide du diamètre de la perceuse due à l'abrasion,assurer la qualité du puits.

Une disposition optimale des dents et une conception de rangée sont utilisées pour obtenir une meilleure efficacité de concassage et réduire les vibrations dans les formations dures.

* Nettoyage hydraulique amélioré et élimination des boutures: Dans le forage géothermique, il est essentiel d'éviter que la perceuse ne "moudra" (recoupe des boutures de roche).Les améliorations technologiques incluent l'augmentation de l'espace des canaux des boutures, en optimisant la conception de la trajectoire du débit et en incorporant une grande source d'eau centrale pour assurer un refroidissement et un nettoyage efficaces de la perceuse, même en cas de production élevée de boutures.

Les effets de l'application se reflètent principalement dans les aspects suivants:

*Durée de vie prolongée: perceuses à cône à rouleaux utilisant les méthodes susmentionnées Les technologies à haute température peuvent considérablement prolonger leur temps de travail effectif.Les données du SLB montrent que sa technologie d'étanchéité à haute température peut prolonger le temps de forage pur du trou en aval de 3% à 37% et augmenter le débit de forage par course de 33% dans un environnement à 275 °C.

*Amélioration de la vitesse de forage mécanique: en optimisant la conception pour réduire le "collant" et le " rebond ", la perceuse fonctionne plus facilement,contribuant à une augmentation de la vitesse moyenne de forage mécaniquePar exemple, les archives nationales montrent que dans les formations de grès de quartz dur et abrasif (similaires à certains environnements géothermiques),une perceuse à cône à rouleaux de classe IADC 537 optimisée a obtenu de bonnes performances avec une vitesse de forage mécanique moyenne de 3.11 mètres par heure.

*Réduction des coûts globaux: Bien que les perceuses à cône à rouleaux hautes performances aient un prix unitaire plus élevé,leur durée de vie plus longue et moins de cycles de déclenchement et de remplacement réduisent efficacement les temps de non-production et les risques opérationnels, réduisant ainsi le coût total du forage du projet.

Marché et tendances

Croissance du marché: le marché des perceuses géothermiques est estimé à 4,08 milliards de dollars en 2025 et devrait atteindre plus de 6 milliards de dollars d'ici 2032.

Dominance régionale: La région Asie-Pacifique, en particulier la Chine, l'Inde et l'Indonésie, connaît la croissance la plus rapide de l'activité de forage pour 2025.

Le changement concurrentiel: alors que les cônes à rouleaux sont la norme pour les projets géothermiques classiques,Les morceaux de diamant polycristallin compact (PDC) sont de plus en plus utilisés dans les roches dures pour améliorer les taux de pénétration (ROP), atteignant parfois des vitesses record de 173 pieds/h dans des formations dures en 2025.