сравнительный анализ зубчатого долота и долота PDC

бурение скважин является сложным и разнообразным системным проектом. для успешного завершения буровых работ требуется координация и взаимодействие нескольких систем, в которых рациональный выбор долота является необходимым условием обеспечения качественного и эффективного завершения буровых работ. В настоящее время наиболее широко используемыми в буровых работах являются шарошечные и алмазные комбинированные долоты. анализировалось применение шарошечных долот и долот PDC в буровых работах.

1. определение шарошечное долото; PDC

1.1 шарошечное долото является наиболее широко используемым. при работе долота, режущие зубы поочередно вступают в контакт с забоем скважины, разрыв породы крутящий момент мал, режущие зубы соприкасаются с забоем скважины площадь меньше, чем давление выше, легко бурение пласта; общая длина рабочего лезвия большая, поэтому износ относительно снижается. шарошечное долото может быть Адаптировано к различным слоям от мягкого до твердого. в зависимости от количества шарошек можно разделить на одношарошечные, трёхшарошечные и комбинированные многошарошечные долото. по режущему материалу можно разделить на стальные (фрезерные) и зубчатые долото.

1.2 PDC долото является составной пластинчатый долото из поликристаллического алмаза, сокращенное название долота. композиционные стружки имеют форму круглых резцов, вставляемых в цилиндр, вставляемых в корпус долота, образуя долото PDC. PDC долото гораздо дешевле, чем природное алмазное долото, но пригодится только для мягких и среднетвердых пластов. PDC долото ; После успешного производства и использования в начале 1970 - х годов он быстро развивался. Он может использоваться при низком давлении на долото, высокой скорости вращения, высокой проходке долота и низкой удельной стоимости проходки. на некоторых месторождениях нашей страны с помощью алмазно - поликристаллических композиционных пластин на скребках вваривается сварка, которая приносит хорошие результаты.

в настоящее время, PDC долото дизайн для резки крыла. с увеличением количества режущих крыльев, ударная нагрузка на режущие зубы уменьшается, управляемость долота повышается, срок службы долота увеличивается. напротив, с уменьшением количества срезанных крыльев повышается производительность бурения долота, повышается скорость бурения. в целом, чем больше мощность пласта, тем больше количество резных зубов, как правило, больше количество резанных крыльев. количество крыльев долота PDC составляет не менее 3, но немногим более 10.

2. долото шарошечного долота сопоставляются с долотом PDC по трещинам механизм сравнения

2.1 зубчатого долота. под действием давления на долото и вращательного действия бурильной колонны зуб выдавливается и пробуривается в породу, создавая при этом некоторое скольжение и сдвиг породы. когда конус прокручивается на дне скважины, зуб конуса последовательно ударяется и вдавляется в пласт. этот эффект может раздавить часть нижней породы и разрезать оставшуюся часть породы между зубьями через эффект сдвига роликового скольжения, что позволяет полностью разбить нижнюю породу и расширить скважину.

2.2 PDC долото буровой механизм. рабочий принцип PDC - долота в основном идентичен принципу скребка долота.

(1) когда долото PDC сверлилось в твердые пласты, оно под действием WOB сжимает горные породы, вступающие в контакт с алмазами, в очень напряженном состоянии, что делает их пластичными.

(2) в пластах пластической (или каменной, под действием напряжения) алмаз проникает в пласт и под действием крутящего момента сверла разрушает или пластически перемещает переднюю породу, отделяя ее от основной породы, образуя обломки.

(3) в горных породах высокой хрупкости под действием давления бурения и крутящего момента напряжение дает хрупкость горных пород, т.е. в таких случаях алмазное долото разрушается более быстрыми темпами, чем скала после добычи.

(4) в твёрдых породах, из - за ограничений собственной прочности алмаза, давление на долото в больших размерах алмаза не может вызывать пластических деформаций в породе, поэтому для производства пропитанных алмазных долот, предназначенных для бурения, обычно используются алмазы с мелкозернистыми частицами, их особенностями являются микрорезка, Судя по углу алмаза, гравировка и другие способы дробить камни. Такая отделка шлама в основном является мелкозернистым порошком, а производительность и срок службы долота очень низки.

3. условия применения; вращающаяся скальная коронка; наиболее широкое применение при бурении нефтяных и геологических скважин имеет PDC долото

3.1 вращательное долото . вращающаяся порода; сверло при вращении местных пород они играют роль ударных, измельченных и срезанных пород. Итак, rotary rock; сверло может приспособиться к различным конфигурациям команды, мягкой, средней и жесткой. Особенно после того, как появились струйные шарошечные долото и долото с длинными соплами. значительно повысилась скорость бурения шарошечного долота. Это была крупная революция в истории развития шарошечного долота. по типу зубов, шарошечное долото можно разделить на фрезерованное зубчатое долото и вставной блок (твердосплавное зубчатое долото установлено на шарошечное долото, которое в соответствии с количеством шарошек можно разделить на одношарошечное долото и трехшарошечное долото и комбинированное многозубчатое долото. В настоящее время в тех случаях, когда долото необходимо работать на недифференционном участке, где забой требует длительного времени, часто используются колодцы, растворы на нефтяной основе или на водной почве. долото PDC также имеет преимущество в таких высокоскоростных буровых установках, как турбобур, винтовой бур или наклонный ствол скважины. PDC долото часто используется в таких слоях, как соль, гипсовые породы, мергель, известняк, а также в таких слоях, как песчаник, силикатный сланец, имеющих среднюю прочность на сжатие, некоторую износостойкость и хрупкость, пористый карбонат и гипс. Однако долото PDC отличается высокой устойчивостью к давлению и плотностью сцепления, например абразивный песчаник, кремний и гранит, корунд, колчедан и гранит, и его эффективность является низкой.

многие сервисные компании и буровые подрядчики используют программное обеспечение для анализа прочности породы на сжатие для определения твердости пласта. эти модели компьютерного анализа прочности горных пород на сжатие используют методы кароттажного анализа для анализа и определения прочности пласта на сопротивление давлению на три оси. программное обеспечение для анализа сопротивления давлению горных пород может помочь буровым подрядчикам определить буровой участок PDC, оптимизировать выбор долота и определить оптимальные параметры бурения. Разработка и применение программного обеспечения может способствовать использованию долота PDC.

4. 4 преимущества и недостатки шарошечных и PDC долот

4.1 коронка коронка преимущества и недостатки

(1) шарошечное долото применяется в различных слоях, поэтому используется наиболее широко.

(2) долото шарошечное долото дробление породы, производящая большие породы, помогает проводить различие между обломками и точнее определять геологические условия.

(3) срок службы долота шарошечного долота не большой, малый проходка, увеличение числа подъемов и спуска, что влияет на весь ход строительства. Кроме того, частый спуск увеличивает время погружения раствора в нефтегазоносную залежь, наносит серьезный ущерб нефтегазовой залежи и влияет на ее освоение.

(4) керн долота не может использоваться повторно, что в определенной степени повышает стоимость бурения.

(5) из - за ограничений структурного характера шарошечное долото легко упасть на забой скважины, что приводит к несчастным случаям на забое. преимущества и недостатки долота PDC

(1) PDC для высокоскоростных, больших количеств и низкого давления долота, поэтому требования к оборудованию выше.

(2) PDC долото и пр. Его принцип работы в основном идентичен долоту скребка, поэтому обычно требуется, чтобы бурение было низкое давление, а скорость вращения была выше. при эксплуатации на месте давление на долото PDC обычно составляет 20 - 40% от того же размера.

(3) долото PDC состоит из основной части долота и алмазной композиции. резать камни, когда композиционные плиты в основном связаны со скалами. основа не повреждена, поэтому она может использоваться повторно. в какой - то степени удалось сэкономить затраты на бурение.

(4) долото PDC не пригодится для абразивных песчаников, кремнезема и гранита, корунда, желтой руды и гравия высокой прочности на сжатие и плотной цементации.

(5) при бурении долота PDC микрорезание осуществляется под углом алмазного лезвия. породы дробятся, например, гравировкой. фракции, Отделяемые таким образом, являются в основном мелкозернистым порошком. при использовании кароттажа на месте, трудно точно определить состояние скважины.

(6) в связи с некоторыми особенностями долота PDC, которые вызывают проблемы с наклоном и азимутом направляющих скважин, часто используются в полевых целевых скважинах.

5. перспективы развития шарошечных и PDC долот

весьма очевидны. появление и применение на месте бурения комбинированного барабанного долота PDC дало заметные результаты. с развитием науки и техники появится все более передовая конструкция долота и техника бурения.