برترین 5 شرکت تولیدکننده مته سه دانه‌ای (Tricone) برای حفاری نفت و گاز

معیارهای کلیدی انتخاب مته‌های دندانه‌ای سه‌گانه با عملکرد بالا

انتخاب موثر مته مستقیماً بر سرعت حفاری، هزینه‌های عملیاتی و طول عمر تجهیزات در پروژه‌های نفت و گاز تأثیر می‌گذارد. انتخاب ابزار مناسب نیازمند تعادل بین چالش‌های زمین‌شناسی و راهکارهای مهندسی است.

تطبیق طراحی مته با سختی سنگ و نوع سازند

مته‌های تری‌کون عملکرد بهینه‌ای دارند هنگامی که با سازندهای خاصی تطبیق داده شوند. سازندهای شیلی نرم، طراحی‌های دندانه‌ای فولادی با فاصله عریض‌تری برای نفوذ سریع نیاز دارند، در حالی که لایه‌های سخت و ساینده، نیازمند درجه‌های کاربید تنگستن و مخروط‌های تقویت‌شده هستند. یک مطالعه IADC در سال 2023 نشان داد که تطبیق نادرست سختی، عمر مته را در سازندهای گرانیتی و کوارتزیتی 40 تا 60 درصد کاهش می‌دهد.

ویژگی‌های کلیدی: انواع یاتاقان، حفاظت گیج و کارایی هیدرولیکی

سیستم‌های سیال حفاری با فشار بالا به نازلهای با زاویه‌بندی دقیق نیاز دارند تا از تشکیل گلوله در لایه‌های رسی چسبنده جلوگیری شود و همچنین ساختارهای برشی را خنک کند.

چگونه انتخاب گزینه‌های مبتنی بر داده و سفارشی بهبود عملکرد حفاری را فراهم می‌کند

اپراتورهای مدرن داده‌های حفاری در زمان واقعی را با سابقه ضبط شده سازندها ترکیب می‌کنند تا پیکربندی‌های سفارشی گزینه‌ها را ایجاد کنند. این رویکرد در پروژه‌های شیلی در حوضه پریمین (گزارش SPE 2022) متوسط زمان حفاری را 19٪ کاهش داده است. الگوریتم‌های یادگیری ماشین اکنون زاویه‌های بهینه دندانه‌ها و تحملات یاتاقان را برای الگوهای خاص ارتعاشات درون چاه پیش‌بینی می‌کنند.

Schlumberger (Smith Bits): نوآوری و قابلیت اطمینان در گزینه‌های سه‌تایی (Tricone Drill Bits)

تحول فناوری و رهبری صنعتی شرکت Smith Bits

شرکت اسمیت بیت‌ها (Smith Bits) با سرمایه‌گذاری‌های استراتژیک در زمینه تحقیق و توسعه بیش از ۱۵۰ میلیون دلاری در سال از سال ۲۰۱۸، در ابتکار ساخت بیت‌های مته سه‌لول‌ای (tricone) پیشتاز بوده است و تمرکز آن بر حسگرهای مجهز به اینترنت اشیاء (IoT) و طراحی‌های مبتنی بر یادگیری ماشین است. ساختار برشی DiamondJet™ که با بهینه‌سازی داده‌های مته‌کاری در زمان واقعی توسعه یافته، نرخ نفوذ ۳۰٪ سریع‌تری در مقایسه با بیت‌های متداول در تشکیلات سنگی سخت فراهم می‌کند.

مواد و طراحی‌های ثبت‌شده که دوام و کارایی را افزایش می‌دهند

درجه‌های مخصوص TC4™ از جنس کاربید تنگستن در شرکت سازنده، تحمل فشار ۴۵٬۰۰۰ پوند بر اینچ مربع (PSI) را دارند، در حالی که سیستم روان‌کاری تعادلی فشاری آن عمر یاتاقان‌ها را در محیط‌های با ارتعاش زیاد ۵۷٪ افزایش می‌دهد. آزمایش‌های اخیر در حوضه پریمیان نشان دادند که بدون خرابی در سیل‌ها، ۶۵۰ ساعت مته‌کاری چرخشی انجام شده که ۴۰٪ بالاتر از استانداردهای صنعتی برای بیت‌های سه‌لول مشابه است.

مطالعه موردی: عملکرد مته‌کاری در عمق‌های بالا در خلیج مکزیک

در طول یک کمپین در سال 2023 در آب‌های عمیق، مدل FX95 شرکت اسمیت بیت‌ها 2870 فوت از بخش چاه 12.25 اینچی را در یک ران به‌صورت متناوب از لایه‌های شیل و سنگ آهک حفاری کرد. سیستم حفاظت از اندازه، 99.2 درصد دایروی بودن چاه را حفظ کرد و منجر به کاهش 62 درصدی نوسانات گشتاور و صرفه‌جویی 740 هزار دلاری در هزینه‌های تعویض ابزارها شد (Ponemon، 2023).

بیکر هیوز: برتری مهندسی برای محیط‌های حفاری سخت

طراحی‌های خاص مته‌های تریکون برای شرایط بسیار سخت

شرکت بیکر هوگز مته‌های سه‌گوش خاصی تولید می‌کند که در شرایط دشوار حفاری مانند میدان‌های نفتی عمیق در زیر آب و تشکیلات زمین‌شناسی پیچیده بهترین عملکرد را دارند. این متدها با مواد مقاوم‌تر و ترکیبات فلزی بهتری ساخته شده‌اند تا بتوانند در برابر مواردی مانند ماسه‌سنگ‌های ساینده، سنگ‌های شیلی سخت و لایه‌های مخلوط که موجب فرسودگی تجهیزات معمولی می‌شوند، مقاومت کنند. برای مناطق مختلف، مهندسان نحوه چیدمان مته‌ها را تنظیم می‌کنند و دندانه‌ها را به گونه‌ای قرار می‌دهند که با شرایط سنگی محلی سازگار باشند. همچنین این متدها ویژگی‌های حفاظتی منحصر به فردی در لبه‌های خود دارند که از فرسودگی بیش از حد آنها در حین حفاری در زوایای غیرمعمول از طریق زمین جلوگیری می‌کند. آزمایش‌های میدانی نشان می‌دهند که این متدهای سفارشی شده مشکلات ناشی از ارتعاشات را حدود 22 درصد نسبت به مدل‌های استاندارد کاهش می‌دهند، که به معنای وقفه‌های کمتر در عملیات حفاری واقعی است.

عملکرد در عملیات فشار بالا-دمای بالا (HPHT)

هنگام کار در شرایط بسیار شدید بالای 300 درجه فارنهایت و حدود 20 هزار پوند بر اینچ مربع، شرکت بیکر هیوز به دندانه‌های تقویت‌شده از جنس کاربید تنگستن خاص و همچنین آب‌بندی‌های سطحی فلزی روی می‌آورد که در برابر تنش‌های گرمایی شدید مقاومت می‌کنند. یاتاقان‌های با تعادل فشار این شرکت حدود 30 درصد طولانی‌تر از عمر معمول در آن چاه‌های عمیق دوام می‌آورند که در آن مته‌های معمولی دیگر دچار خرابی می‌شوند. همچنین این شرکت از شبیه‌سازی‌های پیشرفته کامپیوتری برای حرکت سیال استفاده می‌کند که به تعیین محل مناسب نازل‌ها و بهبود عملکرد هیدرولیکی کمک می‌کند. این امر اطمینان حاصل می‌کند که برش‌های حفاری به‌خوبی از مسیر خارج شوند و در مناطق غنی از رس باقی نمانند. تمام این بهبودها به معنای ادامه فرآیند حفاری با سرعت‌های مناسب حتی زمانی است که دما با هر 100 فوت پیشروی در عمق چاه دو درجه افزایش یابد.

ادغام نظارت دیجیتال با سیستم‌های فیزیکی مته حفاری

شرکت بیکر هیوز با استفاده از سنسورهای تعبیه شده در مته‌های حفاری، که اطلاعات عملکردی را به صورت زنده به سیستم‌های سطحی منتقل می‌کنند، در زمینه فناوری مته‌های هوشمند پیشرو است. این ادغام امکان مانیتورینگ مداوم از موارد زیر را فراهم می‌کند:

• الگوهای ارتعاشی و وقایع چسبیدن-لغزش (Stick-Slip)
• نوسانات دمایی و فشار در عمق چاه
• شاخص‌های سلامت یاتاقان و فرسایش دندانه‌ها
  الگوریتم‌های یادگیری ماشینی این جریان داده‌ها را پردازش می‌کنند تا نیاز به تعمیر و نگهداری را پیش‌بینی کرده و به صورت خودکار پارامترهای حفاری را تنظیم کنند. این سیستم بسته زمان غیر تولیدی (NPT) را به میزان 18% از طریق تشخیص زودهنگام خرابی‌ها کاهش داده و همزمان وزن روی مته و سرعت چرخشی را به منظور دستیابی به حداکثر بهره‌وری بهینه می‌کند.

NOV (نیشنال اولول وارکو): راه‌حل‌های تریکون با دوام و مقرون به صرفه

موقعیت بازاری و محدوده جامع محصولات مته‌های حفاری NOV

شرکت نیشنال ایلول وارکو در بین تأمین‌کنندگان جهانی خدمات متنوع حفاری، در رتبه چهارم قرار دارد و به‌عنوان بزرگترین تولیدکننده سیستم‌های دکل حفاری در این صنعت مطرح است. بر اساس گزارش‌های مورنینگ استار، این شرکت در طول بیست سال گذشته بیش از نیمی از سهم بازار را در زمینه سیستم‌های دکل حفاری، هم در محیط‌های خشکی و هم دریایی، حفظ کرده است. NOV طیف گسترده‌ای از مته‌های سه‌تایی (tricone) ارائه می‌دهد که برای انواع مختلف سنگ‌های زیرین، از جمله شیل نرم تا سنگ‌های ساینده بسیار سخت، عملکرد مناسبی دارند. این مته‌ها دارای ویژگی‌های خاصی مانند یاتاقان‌های آب‌بندی‌شده و پوشش‌های محافظتی در اطراف لبه‌های برشی هستند. کارگران میدانی از وجود گزینه‌های متنوع استقبال می‌کنند چرا که می‌توانند مته‌هایی را انتخاب کنند که به‌طور خاص برای نوع خاصی از سنگ که در هر روز با آن مواجه هستند، طراحی شده‌اند.

پیشرفت‌های علم مواد که باعث افزایش دوام مته‌ها می‌شوند

در زمینه دوام، چه چیزی NOV را واقعاً متمایز می‌کند؟ نوآوری در زمینه مواد در هسته مزیت رقابتی آنها قرار دارد. آنها فولادهای آلیاژی با مقاومت بالا را با درج‌های کاربید تنگستن ترکیب می‌کنند که با استفاده از تکنیک‌های منحصر به فرد خودشان در کار با فلزات به‌طور ویژه‌ای تیمار شده‌اند. نتیجه چیست؟ مته‌هایی که در شرایط سخت، جایی که ابزارهای معمولی به سرعت فرسوده می‌شوند، بسیار طولانی‌تر از عمر معمول دارند. برخی آزمایش‌ها بهبود حدود ۳۰٪ در مقاومت در برابر سایش را نسبت به تجهیزات استاندارد نشان می‌دهند. علاوه بر این، سیستم‌های آب‌بندی پیشرفته‌ای دارند که از نفوذ مایعات جلوگیری می‌کند، به این معنی که یاتاقان‌ها بسیار طولانی‌تر از حد معمول سالم باقی می‌مانند. تمام این بهبودها به معنی کاهش وقفه‌های کمتر در پروژه‌های حفاری است. و برای شرکت‌هایی که هر دقیقه اجاره دستگاه حفاری را هزینه زیادی می‌پردازند، هر دقیقه صرفه‌جویی شده مستقیماً به کاهش هزینه‌های کلی منجر می‌شود.

عملکرد در میدان: NOV در برابر رقبا در تشکیلات شیلی

دریل‌کاران سنگ‌شکن آمریکای شمالی متوجه چیز جالبی در مورد مته‌های تری‌کون شرکت NOV شده‌اند، خصوصاً وقتی با برندهای گران‌قیمت و ممتاز موجود در بازار مقایسه می‌شوند. آزمایش‌های میدانی در مناطقی مثل حوضه پریمیان نشان می‌دهند که این مته‌ها به‌طور متوسط 12 تا 15 درصد طولانی‌تر از دیگران دوام می‌آورند. راز این موضوع به نظر می‌رسد طراحی بهبود یافته دندانه‌ها و همچنین ساختار قوی‌تر پاهاست که در برابر فشار مقاومت بیشتری نشان می‌دهد. چیزی که واقعاً قابل توجه است این است که چگونه این مته‌ها سرعت نفوذ رقیبان برتر را در عین حال که هزینه را به‌طور متوسط 18 درصد در هر فوت در بخش‌های افقی طولانی کاهش می‌دهند، به خوبی پیش می‌روند. برای بهره‌بردارانی که چندین دکل را در سراسر ماسه‌سندهای گسترده به کار می‌گیرند، این ترکیب از دوام بالا و صرفه‌جویی در هزینه عاملی اصلی در تصمیم‌گیری در مورد اینکه چه چیزی درون چاهک قرار گیرد، محسوب می‌شود. در نهایت، هیچ‌کس نمی‌خواهد پول بیشتری خرج کند فقط به این دلیل که یک مته روی کاغذ خوب به نظر می‌رسد.

ووهان یی جو تِنگدا و سازندگان نوظهور: ارزش و کیفیت در بازار جهانی

صعود تولیدکنندگان چینی در زنجیره تأمین مته‌های سه‌گوشی جهانی

شرکت‌های چینی اکنون حدود ۴۰ درصد بازار جهانی مته‌های سه‌گوشی را به خود اختصاص داده‌اند، عمدتاً بخاطر توانایی‌شان در گسترش سریع عملیات تولید در حالی که هزینه‌ها را پایین نگه داشته‌اند. حمایت دولتی نقش بزرگی در کمک به تولیدکنندگان چینی برای گسترش خطوط تولیدشان با سرعت چشمگیری داشته است، به‌طوری که اغلب سالانه ۱۵ تا ۲۰ درصد بیشتر از واحدهای مشابه در اروپا یا آمریکای شمالی محصول تولید می‌کنند. عامل این رشد چیست؟ بیشتر این موفقیت به این دلیل است که این شرکت‌ها از ابتدا تا انتهای زنجیره تأمین خود را کنترل می‌کنند. بسیاری از آن‌ها دسترسی پایدار به مواد حیاتی مانند کاربید تنگستن را از منبع اولیه تضمین کرده‌اند، همچنین سرمایه‌گذاری سنگینی در ماشین‌های کنترل عددی کامپیوتری (CNC) انجام داده‌اند که امکان تولید با دقت بیشتری در طول فرآیند تولید را فراهم می‌کند.

قیمت‌گذاری رقابتی و استراتژی صادراتی ووهان یی جو تِنگدا

شرکت ووهان یی جو تِنگدا ماشین‌آلات با مدل‌های قیمت‌گذاری قدرتمند (1200 تا 1800 دلار به ازای هر عدد در مقایسه با بیش از 2500 دلار برای برندهای غربی) 30 درصد از بازار مته‌های مته‌کاری جنوب شرق آسیا را به خود اختصاص داده است. این شرکت طراحی‌های آماده صادراتی را که با استاندارد API 7-1 سازگار هستند را در کنار تخفیف‌های سفارش دسته‌جمعی و مراکز لجستیک محلی در مالزی و نیجریه در اولویت قرار می‌دهد.

کنترل کیفیت، گواهی‌های ISO و چالش‌های ثبات عملکرد

در حالی که 85 درصد از متدهای ووهان مطابق با تحملات ISO 9001:2015 هستند، آزمایش‌های میدانی نشان می‌دهند که در سازندهای ساینده، نرخ خرابی آن‌ها 12 درصد بیشتر از رقبای فولادی‌شده است. بررسی‌های مستقل (2024) نشان می‌دهند که تنها 63 درصد از تولیدکنندگان چینی جواناگان پروتکل‌های درمان حرارتی یکنواخت را حفظ می‌کنند و این امر باعث تغییرپذیری در عملکرد یاتاقان‌های آب‌بندی‌شده پس از بیش از 250 ساعت کارکرد می‌شود.

‫سوالات متداول‬

عوامل مهم در انتخاب یک مته تریکون چیست؟

عوامل کلیدی شامل تطبیق طراحی دندانه با سختی سنگ و نوع تشکیلات، انتخاب نوع مناسب یاتاقان، اطمینان از حفاظت مناسب از گیج و بهینه‌سازی کارایی هیدرولیکی می‌باشد.

سفارشی‌سازی مبتنی بر داده چگونه عملکرد حفاری را بهبود می‌بخشد؟

سفارشی‌سازی مبتنی بر داده از داده‌های حفاری در زمان واقعی همراه با سابقه‌های قبلی برای تنظیم پیکربندی دندانه استفاده می‌کند و به‌طور قابل توجهی زمان حفاری را کاهش داده و با شرایط خاص تطبیق می‌یابد.

مزایای تولیدکنندگان چینی در بازار دندانه‌های حفاری تریکون چیست؟

تولیدکنندگان چینی قیمت‌های رقابتی ارائه می‌دهند، به‌سرعت به دلیل حمایت‌های دولتی گسترش یافته‌اند و زنجیره تأمین را به‌خوبی کنترل می‌کنند، این امکان را فراهم می‌کند که دندانه‌های با کیفیت بالا را با هزینه‌های پایین‌تر تولید کنند.

نوسازی‌های انجام شده توسط تولیدکنندگانی مانند اسمیت بیت و بیکر هیوز چگونه عملکرد دندانه‌های حفاری را افزایش می‌دهند؟

اسمیت بیتس و بیکر هیوز از فناوری‌های پیشرفته مانند سنسورهای اینترنت اشیا، مواد اختراعی و الگوریتم‌های یادگیری ماشین استفاده می‌کنند تا طراحی‌ها را به منظور دوام، کارایی و تطبیق‌پذیری در محیط‌های چالش‌برانگیز بهینه کنند.