Trikon vs. PDC Qazıyanları: Əsas Fərqlər və Hər Birinin Nə Vaxt İstifadəsi

Kəsici Mexanizmlər və Konstruktiv Dizayn: Tricone və PDC Qazma Bitlərinin Necə İşlədiyi

Tricone Bitlərin Dəyişən Konus Hərəkəti: Mexaniki Qüvvə ilə Qayaların Ördüyü

Tricone dəlik açan bitlər sıxılma yolu ilə qayaları parçalamaq üçün ya volfram karbid qoyulmuş hissələri, ya da polad dişləri olan üç fırlanan konusdan ibarətdir. Qurğunun fırlanması zamanı bu konuslar öz yataqlarında ayrıca fırlanır, nəticədə qayaları parçalayan həm sürtünmə, həm də təsir gücü yaranır. Bu konstruksiya, yumşaq material sahələrinin yanında daha sərt hissələrin olduğu qarışıq torpaq şəraitində qazma zamanı xüsusilə yaxşı işləyir. Belə vəziyyətlərdə adaptasiya çox vacibdir. Tricone bitlərini fərqləndirən cəhət onların necə bir-birinə uyğun gəldiyi və konusların bir-birinə nəzərən yerləşmə üsuludur. Bu tənzimləmə bitin əlverişsiz qayalar və ya gil kimi yapışqan materiallarla işləməsi zamanı tıxanmasının qarşısını alır və yeraltı formasiyaların müxtəlif növləri arasında keçidlər zamanı səmərəliliyi artırır.

PDC Bitlərinin Kəsici Təsiri: Polikristal Diamant Kəsici Elementlərinin Rolü

PDC uçları, həmçinin Polikristal Diamant Kompozit kimi tanınır, süni diamantlarla örtülü sabit kəsici ilə işləyir və tərpənməz kəsmə təsiri ilə qayaları kəsir. Onlar trikon uçlarından fərqlənir, çünki heç bir hərəkət edən hissə iştirak etmir. Bunun əvəzinə, bu alətlər döndərərkən formasiyaları təmizləyən bıçaq kimi kəsici konfiqurasiyalarından istifadə edir. Diamant örtüklü kəsicilər yumşaqdan orta sərtliyə qədər olan qayalarda işləyərkən adi materiallardan 50-yə qədər hətta 100 dəfə uzun müddət kəskin qalır. Bu isə işləmə əməliyyatları zamanı sürtünməni və istilik yaranmasını azaldır. Performans göstəricilərinə gəldikdə, sahə testləri göstərir ki, bu kəsmə mexanizmi qaytarılan konuslu uç texnologiyasına nisbətən, məsələn, gil və ya duz formasiyaları kimi eyni tipli qayalarda penetrasiya sürətini (ROP) təqribən 2-dən 4 dəfə artıracaq qüvvədədir. Bir uçun işlədiyi məsafəni maksimuma çatdırmaq istəyən qazançılar üçün bu, əməliyyat səmərəliliyində real fərq yaradır.

Əsas konstruktiv fərqlər: yataqlar, kəsici yerləşdirmə və uç profilləri

Tricone dizaynları sərt qayalarda vibrasiyaya dözümlü olan sıxlıq yastıqlarına malik mexaniki möhkəmlik vurğusunu verir, PDC zımbaları isə maye axınını və kəsici təchizatın çıxarılmasını açıq üzlü profillərlə artırır.

Kəsici Ölçüsü və Konfiqurasiya: Kəsici Qurğunun Formasiya Sərtliyinə Uyğunlaşdırılması

Nəzərə keçirək ki, yumşaq süxurlarla işləyərkən 13-dan 19 mm-ə qədər ölçülən PDC kəsici alətlər daha yaxşı nəticə verir, çünki onlar daha böyük kəsici sahə təmin edərək dərinliyə nüfuz etmə sürətini artırır. Lakin daha sərt və aşındırıcı sahələrdə isə 8-dən 12 mm-ə qədər ölçülən və daha möhkəm əsas materialla möhkəmlənmiş kiçik kəsici alətlər burada daha uzun müddət xidmət edə bilər. Trikon səthləri müxtəlif sərtlikdəki süxurlarla işləmək üçün dişlərin düzülüşü ilə fərqlənir. Yumşaq torpaq şəraitində, adətən, dişlər bir-birindən daha uzaqda yerləşir, lakin daha sərt və ya parçalanmış süxurlarda dişlər daha qısa və bir-birinə daha yaxın olur. Bəzi yeni hibrid dəlik kəsici konstruksiyaları isə PDC texnologiyasının kəsici səmərəliliyini ənənəvi trikon səthlərin möhkəmliyi ilə birləşdirir. Bu kombinasiya əhəmiyyətli yaxşılaşmalar göstərmişdir, xüsusilə də əhəngdaşı və qumdaşı qatlarının növbələnməsi ilə yaranan çətinlikli şəraitdə işləyərkən.

Müxtəlif geoloji formasiyalarda məhsuldarlıq: Hər bir səthin üstünlüyünün olduğu sahələr

Yumuşaq Əmələgəlmələr: PDC Frəzalarla Yüksək SPM

PDC frəzalar, kürtdən və birləşməmiş qumlarda kimi yumşaq əmələgəlmələrdə üstünlük təşkil edir, burada onların kəsici təsiri SPM-ni trıkonsuz frəzalara nisbətən üç dəfə daha sürətli əldə etməyə imkan verir. Polikristal diamant kəsicilər elastik qayaları ərimədən səmərəli şəkildə kəsə bilir — bu, suya həssas qırıntılar və ya yapışqan təbəqələr qazarkən xüsusilə vacibdir.

Orta Qatıdan Sərt Qaya: Trikonun Artıq Dözümlülüyü və Sabitliyi

Tricone bitlər əsasən dolomit və əhəngdaşı kimi orta sərtlikdə formasiyalarda qazarkən özünü göstərir, xüsusilə də təsirə davamlılıq tələb olunan hallarda. Onların belə yaxşı işləməsinin səbəbi isə mexaniki gərginliyi bütün yataqlar üzərində yayaraq paylayan dərəcəli konus konstruksiyasıdır. Bu isə nəfənz dərəcəsinin saatda təxminən 4-6 metr arasında sabit qalmasına kömək edir, belə ki, qazma işini ləngidə biləcək narahat edici sərt qatlarla qarşılaşdıqda belə. Sahə testləri həmçinin bir maraqlı məqamı nümayiş etdirib: volfram karbid qoyulmuş tricone bitləri eyni formasiya şəraitində PDC bitlərə nisbətən təxminən 12-15 faiz daha sürətli qazmağa meyllidir. Bazar üçün yeni texnologiyalar mövcud olsa da, bəzi hallarda əməliyyatçıların onları istifadə etməyə üstünlük verdiyini başa düşmək olar.

Qarışıq və aşınma zonaları: PDC kəsici üçün çətinliklər

PDC qəliblərinin kəsmə səmərəliliyi, çərt düyünləri və ya kvartsit təbəqələri ilə dərəcəli ardıcıllıqlarda maneəyə çevrilir. Qıcıqlandırıcı materiallar kəsici aşınmanı 20–30% artırır, bu da 2023-cü ildə Permian Basin-in süxurlarını kəsmə üzrə aparılan tədqiqatda nümayiş etdirilib.

Tədqiqat Nümunəsi: Texasın Eagle Ford Şeyli üzrə Quruducu Səmərəlilik

2023-cü ildə Eql Ford slanç forması üzrə aparılan sahə testləri PDC qəliblərinin ənənəvi analoqlarla müqayisədə nə qədər yaxşı işlədiyini göstərdi. Bu sınaqlar zamanı qazıcılar qəlib üzərində xüsusi olaraq yerləşdirilmiş kəsicilər sayəsində saatda təxminən 28,5 metr sürətə çata bildilər. Əslində fərqi yaradan şey isə quyuda vibrosiyanı idarə etmək üçün yeni üsullardı. Bu texnikalar qəliblərin erkən aşınma problemindən ən azı 40% qədər azaltdı ki, bu da daha az dayanma vaxtı və əvəzetmə xərclərinin azalmasına səbəb oldu. Şirkətlər ağıllı qəlib dizaynlarını əməliyyatlarda diqqətlə edilən tənzimləmələrlə birləşdirdikdə bizneslərində real yaxşılaşmalar əldə edirlər. Eql Ford-dan alınan nəticələr PDC texnologiyasının sadəcə vədəxur deyil, həm də mühəndislik praktikalarına investisiya edən operatorlar üçün möhkəm faydalar verdiyini göstərir.

Formasiya Uyğunluğu və Litologiyaya Əsaslanaraq Qəlib Seçimi

Karboantlar və Qat-qat Formasiyalar: Qəlibləri Qaynaqla Uyğunlaşdırmaq

PDC uçları eyni karbonat süxurlarında ən yaxşı işləyir, çünki onlar ardıcıl süxur quruluşları üzrə səmərəli şəkildə kəsə bilir. Əks tərəfdən, volfram karbid qoyulmuş (TCI) tricon uçlar müxtəlif qatlarla qarışmış qil, qumdaşı və gil şistləri ilə işləyərkən daha yaxşı nəticə verir. Bu kimi formasiyalarda sərtlik bir qatdan digərinə keçərkən aniden dəyişdiyindən onların sıxılma təsiri tam olaraq lazımlı olan təsirdir. 2024-cü ilin yazında Şimali İraqda baş tutmuş son bir qazma layihəsi göstərdi ki, PDC uçları digər üsullara nisbətən 18% daha sürətli şəkildə əhəngdaşı üzərində işləmişdir. Eyni zamanda TCI uçlar müxtəlif süxurlar üzərində işləyərkən vibrasiyaya bağlı problemləri təxminən 32% azaltmışdır. Uyğun uçun müəyyən süxur tipinə uyğun gətirilməsi iqtisadi cəhətdən də real fərq yaradır. Uçların dəyişdirilməsi üçün sərf olunan vaxt azaldıqca və ümumi qazma sürəti artırıqca hər metr üçün xərclər təxminən 22 sent azalır.

Süxur Sərtliyinin Təsnifatı və Uç Seçimi Üçün Qərar Verilməsi Çərçivəsi

Sistemli şəkildə süxurların sərtliyi çərçivəsi bit seçimini müəyyən edir:

IADC təsnifat sistemi bu məlumatı zərifləmə dərəcəsini və sıxılma möhkəmliyini rəqəmlərlə ifadə edərək tamamlayır ki, bu da quyuların hazırlanmasında bitlərin spesifikasiyalarını formasiya meydanlara uyğunlaşdırmağa kömək edir. Məsələn, IADC kodu 415 olan TCI bitlər PDC kəsici hissələrinin termal zərər gördüyü kvarts zəngin zonalarına dözümlüdür.

Ən yaxşı istifadə halları: Şəraitə əsasən PDC və ya Trıkon seçmək nə zaman daha yaxşıdır

PDC bitləri, sabit karbonatlar və ya ən yüksək ROP tələb edən yumşaq şistlərdə şaquli quyular üçün seçin. Qurudma işləri üçün trıkon bitləri seçin:

• Kəsilmiş zonalar boyunca istiqamətləndirilmiş quyular
• Yüksək dərəcədə aşınmağa uğrayan formasiyalar (məsələn, 40% -dən çox kvarts tərkibli qumdaşı)
• Proqnozlaşdırılmayan litoloji dəyişikliklər olan intervalar
  Trıkonların mexaniki yataqları PDC-nin sabit kəsici hissələrinə nisbətən anidən sərtlik sıçrayışlarına daha yaxşı dözümlüdür və mürəkkəb çöküntü hövzələrində kəskin bitlərin analizi göstərir ki, bu, kəskin zərər riskini 27% azaldır.

Xərclərin səmərəliliyi və ümumi mülkiyyət xərcləri: PDC və Trıkon bitləri

İlkin xərclər: Niyə PDC uçları daha yüksək ilkin investisiya tələb edir

PDC qazma uçları sintetik almaz kəsicilərin mürəkkəb istehsalı və xüsusi materiallardan istifadə səbəbindən tricon uçlara nisbətən 40–60% daha yüksək ilkin xərclərə malikdir. Bu qiymət yüksək mühəndisliyi əks etdirsə də, kapital məhdud olan əməliyyatlarda maneə yaradır. Əksinə, tricon uçlar konstruksiyasının sadəliyi və tez tapıla bilən volfram karbid qoyucular sayəsində dərhal büdcəyə kömək edir.

Metr başına xərclər analizi: Uyğun formasiyalarda PDC ilə uzunmüddətli qənaət

Yumuşaqdan orta sertliyə qədər olan qayta təbəqələrindən (məsələn, gil və əhəngdaşı) keçmək üçün dəlik açarkən PDC qəlpələr uzun müddətli perspektivdə sərfəli olur, baxmayaraq ki, əvvəlində daha bahalıdırlar. Bu qəlpələrin formasiyadan keçmə üsulu operatorlara təxminən 30-dan 50%-yə qədər yaxşı penetrasiya dərəcəsi təmin edir. Bundan əlavə, işçilərin ənənəvi trikon qəlpələri qədər tez-tez əvəz etməyə ehtiyacı olmur. Bəzi sahə testləri göstərir ki, eyni tipli qaytalarda işləyərkən bu xərcləri hər metr üçün təxminən 18-25 sent azalda bilər. Bir neçə quyuda işləyən sahə briqadaları, əlavə başlanğıc xərclərinin əvəzini tezliklə ödədiyini bildirirlər ki, bu da əksər əməliyyatlarda bu xərcləri məqsədəuyğun edir.

Dayanma vaxtı, Əvəz Etmə Tezliyi və TCO üzərində Təsiri

Trikon qəlpələr aşağıdakı yollarla gizli əməliyyat xərclərinə səbəb olur:

• Yataq qovunun texniki xidməti : Qumluluq zonalarında təhlükəsi olan 15% artan nasazlıq dərəcəsi ilə müntəzəm yağlama tələb olunur
• Səyahət vaxtı : PDC qəlpələrinə nisbətən quyuya 3–5 dəfə çox bit dəyişikliyi
• Axtarış işləri : Hər bir hadisə üçün 15 min–50 min ABŞ dolları dəyərində konus itirmə riski
  PDC uçları hərəkətli hissələri aradan qaldırır, bu da qeyri-məhsuldar vaxtı 20–35% azaldır və təmir xərclərini kəskin azaldır.

Sahə Məlumatları: Şimal Dakota Bakken Əməliyyatlarında Ayıcı Başına Xərclər

Çətinlikli qazma mühitlərində dayanıqlılıq və istifadə müddəti

Yüksək aşınma formasiyalarında aşınma müqaviməti

PDC uçları, xüsusilə zəruri polikristal diamant kompakt kəsici ilə təchiz edildiyinə görə, qumdaşı və çənələr kimi çətin və aşındırıcı təbəqələrlə işləyərkən həqiqətən parlayır. Bu kəsicilər əvvəllər istifadə olunan materiallarla müqayisədə sürtünməni daha yaxşı idarə edir. Digər tərəfdən, trikon uçları volfram karbid qoşmalarına çox güvənir, lakin uzun müddət silisiumla zəngin süxurlara məruz qaldıqda tez aşınır. Müxtəlif quyuların işlənməsi zamanı aparılan sahə testlərinə əsasən, əksər PDC kəsiciləri həddən artıq çətin formasiyalarda təqribən 150 saat işlədikdən sonra belə öz orijinal kəsici gücünün 80-90 faizini saxlayır. Eyni şərtlərdə əməliyyatçılar trikon hissələrinin əvəzinin adətən 50-70 saatdan sonra dəyişdirilməsi lazım gəlir. Bu fərq işləmə xərcləri və quyuların işlənməsi üçün lazım olan dayanma vaxtına böyük təsir edir.

Termal və Mexaniki Parçalanma: PDC Kəsicilər və Volfram Karbid Qoşmaları

Yer daxilində 300 Farenheit dərəcə və ya təxminən 149 Selsi dərəcə təşkil edən güclü istilik müxtəlif frezaları müxtəlif şəkildə təsir edir. Diamantlar istiliyi çox yaxşı keçirdiyinə görə PDC kəsici hissələri təxminən 1292 Farenheit qədərdir. Ancaq temperaturun kəskin dəyişməsi onları mikroskopik səviyyədə çatlatmağa səbəb ola bilər. Üçkonlu frezalardan bəhs edəndə əsas problem temperaturun yüksək olduğu zaman onların yataqlarında baş verən hadisədir. Daxili yağlama effektivliyinin hər 50 dərəcə temperatur artımında təxminən üçdə biri itirilərək qoruyucu rulmanlar daha az işlək olur. Volfram karbid qoyulmuş hissələr bir dəfəyə qırılmaq əvəzinə yavaş-yavaş xırdalanır, bu da temperaturun daim dəyişdiyi zonalarda onları olduqca etibarlı edir. Əksər sahə mühəndisləri bu proqnozlaşdırıla bilən performansı çətin şərtlərdə çalışmaq üçün üstün tuturlar.

Dəyişən zonalarda Yüksək ROP və Frezanın Sağlam Qalması Arasında Balans

Sahedə işçilər uzunömürlü süxurlarda yaxşı penetrasiya dərəcəsi əldə etmək üçün ümumiyyətlə PDC qəlibləri seçirlər, lakin əksər hallarda onlar triconelərə keçid edirlər ki, bu da əsasən kvars ilə qarışmış təbaşir təbəqələrinə dəyən zaman baş verir. 2023-cü ildə Permian Basin-də aparılan son sahə testi də maraqlı nəticələr göstərdi. PDC qəlibləri triconelərlə müqayisədə təxminən 22% yaxşı ROP nümayiş etdirdi, şübhəsiz. Lakin burada bir məsələ var - süxur sərtliyindəki anidən dəyişikliklər baş verən hər zaman işçilər qəlibləri dəyişdirmək üçün təxminən üç dəfə çox sərfə aparırdılar. Bura da ağıllı qazma komandaları hibrid yanaşmaları düşünərək başlayırdılar. Transition zonalarında triconelərdən istifadə edərək PDC-ləri isə daha möhkəm hissələr üçün saxlamaqla ümumi qazma xərclərini ayaq başına təxminən on səkkiz dollar ellidəfə qənaət etdilər. Bütün bunları həm cib, həm də səmərəlilik baxımından düşünəndə məntiqlidir.

SSS

Tricone və PDC qazma bitləri arasındakı əsas fərqlər nələrdir?

Tricone bitlər fırlanan konuslardan istifadə edir və qarışıq torpaq şəraitində işləmək üçün əlverişlidir, PDC bitlərin isə sabit kəsiciləri vardır və süni almazlarla örtülmüşdür, eyni qaya formasiyalarında işləmədə üstünlük təşkil edir.

Niyə PDC bitlər başlanğıcda daha bahalıdır?

PDC bitlərdə süni almaz kəsicilərin istehsalı mürəkkəbdir və bu səbəbdən onların başlanğıc dəyəri Tricone konstruksiyalarına nisbətən daha yüksəkdir.

Tricone bitlər müxtəlif geoloji formasiyalara necə uyğunlaşır?

Tricone bitlər yumşaq və sərt formasiyalarla mübarizə aparmaq üçün diş konfiqurasiyalarından istifadə edərək uyğunlaşa bilir. Onlar əsasən əhəngdaşı və dolomit kimi orta sərtlikdə formasiyalarda yaxşı işləyir.

PDC bitləri Tricone bitlərinə üstünlük vermək nə zaman daha yaxşıdır?

PDC bitləri karbonatlar və ya yumşaq çınqılların şaquli quyularında işləmək üçün və yüksək penetrasiya sürəti tələb olunduqda seçin.

PDC və Tricone bitlərin metrə düşən xərcləri necə müqayisə olunur?

PDC uçları, daha uzun ömürlü və nüfuz dərəcəsi yüksək olduğu üçün, metr başına 18-25 sent qənaət etməyə imkan verən uyğun süxurlarda uzunmüddətli qənaət imkanı təklif edir.