Ең жақсы триконды бұрғылау ұшын таңдау: Сатып алушының нұсқаулығы (2025)

Үш конусты құрғыш биттер туралы түсінік: жобалау, компоненттер мен жұмыс принциптері

Үш конусты биттер дегеніміз не және олардың заманауи бұрғылау операцияларындағы рөлі қандай?

Триконды биттер негізінен үш конусты цилиндрлерден тұратын айналмалы өткізгіш биттер, олар өз бетінше айналады. Бұлардың ерекшелігі әртүрлі жерлерден өтуіне себеп болатын қабілеті – бір мезгілде сызу, кесу және ұнтақтау. Бұл әмбебаптылық әсерінен мұнай мен газ саласындағы компаниялар, пайдалы қазбаларды іздеушілер, су құдықтарын бұрғылаушылар және құрылыс бригадалары жұмыстарында трикондарға көп сүйенеді. Бір конусты биттермен салыстырғанда, трикондар барлық үш конустар бойынша жұмысты тиімді таратады, соның нәтижесінде бұрғылау кезіндегі тербелістер азаяды. Олардан құм мен топырақтан бастап гранитке дейінгі кез келген нәрседен өтіп, жылдамдықты көп баяулатпайды. Қиын жағдайларда шын мәнінде артықшылық байқалады – қалған басқа бит түрлері ұқсас жағдайда толық тоқтап қалады немесе өте жиі ауыстырылуы қажет болады.

Трикон биттің анатомиясы: Негізгі компоненттер мен конструкциялық дизайн

Үш конусты биттің тиімділігі дәл есептелген құрамдас бөліктеріне байланысты:

• Конустар : Тұншықтырушы элементтері (тістер немесе тірек) бар үш айналу құрылымы тау жынысын үзіп тастайды
• Аяқтар : Бит денесіне конустарды қосатын болат иіндер, пісіру жүйесін орналастырады
• Подшипниктер : Үлкен жүктеме астында конустардың айналуын жеңілдетеді
• Нөздер : Кесу және компоненттерді суыту үшін бұрғылау сұйығын бағыттайды
• Калибрлік қорғау : Сыртқы шетінің құрғақтығын болдырмау үшін қатты қаптама материалдары

Құрылымдық жобалау тау жынысын үгітіп, соған қатар бұрғылау қарқындылығын сақтау үшін есептелген ауыстырулары бар конустарды бір-біріне түйістіреді. Аяқтар мен конустардың күрделі металлургиясы 20 000 PSI артық болатын тесіктің төменгі бөлігіндегі кернеуді шыдайды.

Үш конусты биттер қалай жұмыс істейді: Айналу кезіндегі қиып тастау және қысу механикасы

Триконды биттер екі негізгі әдіспен жұмыс істейді. Бұрғылау құбыры айналған кезде, биттің конустары тау жынысының бетімен қозғалып, тау жынысын жарықшақтарға әкелетін күш түсіреді, оны жай ғана сығып қана қоймай, сонымен қатар керілуге ұшыратады. Сонымен қатар, бұл конустардың орналасуы тістің тау жынысының қабаттарын шын мәнінде жыртып алуына және қазып алуына әкеледі. Бұл әдістердің араласуы таза қысу немесе дәстүрлі кесу әдістеріне төзімді болып келетін тау жыныстарында өте жақсы нәтиже береді. Әр конустың жеке айнала алатыны тау жынысындағы қиын жерлерге бейімделуге көмектесетіні қызық. Ал уақытта, арнайы сұйықтар биттегі форсункалар арқылы төмен құйылып, бұзылған тау жынысы бөлшектерін жуып тазалайды, бұрғы жер қойнауына тереңдей түскен сайын барлық процесстердің тегіс жүруін қамтамасыз етеді.

Герметикалық және ашық подшипник жүйелері мен сұйықтықтың тиімділігі форсунка конструкциясы арқылы

Подшипник жүйелері триконды биттің қызмет ету мерзіміне және қолдануға сәйкестігіне аса маңызды әсер етеді:

Тұқыма подшипниктерінің бірнеше кедергілері бар, олар жағылғы ортадан ластану мен қалдықтарды ұстап тұрады, сондықтан қатты және құмды орта үшін өте жақсы. Керісінше, ашық подшипниктер қоррозия қаупі жоқ болған жағдайда ақшаны үнемдейді, бірақ олардың үнемі тексеріп отыру және жөндеу қажет болады. Гидравликалық жүйелер жағынан, форсункалардың орналасуының бәрін айырмашылық жасайды. Құбыр өткізу жылдамдығы мен дұрыс жағдайдағы жүйелерді таңдау бұрғылау операцияларынан қалдықтарды тазалау әсерін жақсартуға және қуатты шар тәрізді түзілу әсерін болдырмауға көмектеседі. Дұрыс форсункаларды таңдау маңызды, себебі қозғалмайтын сұйықтар тек бөлшектерді тез ыдыратып жібереді. Көптеген жергілікті инженерлер бұл туралы өз тәжірибелерінде көптеген қымбат жабдықтардың орнын ауыстырған соң біледі.

Үш дөңгелекті бит түрлері: Өнімділікті арттыру үшін MT, TCI және гибридті конструкцияларды салыстыру

Фрезерленген тіс (MT) және Вольфрам карбидінен жасалған тістер (TCI) триконды биттер: негізгі айырмашылықтар

MT биттерінің тістері шымыр болаттан жасалып, конустарға дейін түрлендіріледі, олар саз бен құмтасты сияқты жұмсақ және орташа қаттылықтағы тау жыныстарында тез өту үшін қолайлы. TCI биттері вольфрам карбидінен жасалған тістерден тұрады, олардың құрамына қатты құрылымдерге, гранит сияқты қатты тау жыныстарында 30–50% ұзақ қызмет көрсету кезінде қосылады. Негізгі айырмашылықтар:

• Кесу механизмі : MT тістері жыртып алады және ойып алады, ал TCI тістері қысу арқылы сындырады
• Төзімділік : TCI қаттылық шкаласы бойынша (Моос шкаласы 5–8) 2–3 есе жоғары қаттылыққа төтеп береді
• Баға сегменті : MT орта есеппен 800–1200 АҚШ доллары, ал TCI 2500–4000 АҚШ доллары аралығында

Қатты тау жыныстарындағы TCI биттері: үстемдік тозуға тұрақтылық пен ұзақ қызмет көрсету мерзімі

TCI-дің вольфрам карбидінен (90% WC, 10% кобальт байланыстырғыш) тұратын құрамы кремни жыныстарында болатқа қарағанда 60% тозуға тұрақты. 2024 жылғы IADC зерттеуі TCI биттерінің базальтта 420 метр, ал MT биттерінің 140 метр ғана бұрала алатынын көрсетті.

Жұмсақ, үйкелгіш тау жыныстары үшін MT ұстар: Өтімділік пен әсер ету жылдамдығы жоғары

Құрылмаған құмтастаның ішінде MT ұстар 12–18 м/сағ өтімділік жылдамдығын қамтамасыз етеді — TCI-ден 2 есе тезірек. Олардың ашық тіс конструкциясы суға қаныққан балшықтарда 35% тазалау әсерін көрсетеді, балшықтың түйіршіктелу қаупін азайтады.

Гибридті және тұрақты кескіш жаңалықтары: Триконды ұстардың мүмкіндіктерін кеңейту

Алып тұрған өндірушілер MT-тың кесу белсенділігін гибридті конструкцияларда TCI-дің беріктігімен үйлестіріп жатыр. Жақында жүргізілген өрістік сынақтарда әріп-әулікті әктастың/құмтастаның арасында гибридтер стандартты ұстардан 22% ұзақ қызмет етті, сонымен қатар 15 м/сағ ӨПЖ ұстап тұрды. PDC элементтері бар тұрақты кескіш нұсқалары жарылған көмір қабаттарында тарихи тұрақсыз бұрғылау мәселелерін шешіп жатыр.

IADC стандарттарын қолданып, триконды ұстарды геологиялық жағдайларға сәйкестендіру

Дәл ұста таңдау үшін тау жыныстарын қаттылығы мен үйкелгіштігі бойынша жіктеу

Дұрыс үш конусты бит таңдау әдетте жер астында қандай тау жынысы немесе топырақ бар екенін анықтаудан басталады. IADC әртүрлі жер түрлерін оларды өңдеу қиындығы мен жабдықты тозу дәрежесіне қарай сегіз санатқа бөлетін жүйе ұсынған. Бір жағынан биттерге келетін жұмсақ заттарға қатпарлы топырақ жатады (1 және 2 сыныптар), ал екінші жағынан гранит сияқты өте қатты тау жыныстары 8 сыныпқа жатады. Мысалы, құмтасты қарастырайық. Көбінесе ол 4 пен 5 сынып аралығында болады, себебі ол қатты материал емес, бірақ үнемі ысқылып тұрады. Бұл орындаушылардың мұндай тұрпаттармен жұмыс істегенде тез тозбайтын тиімді кесетін биттерге мұқтаж екенін білдіреді.

IADC кодтау жүйесі: тұрпаттарға сәйкес келетін үш конусты бит классификацияларын ашу

IADC-тің төрт таңбалы коды бит пен тұрпатты сәйкестендіруді жеңілдетеді:

• Бірінші сан : Фрезерленген тіс (1–3) немесе вольфрам карбидінен жасалған тістер (4–8) түрі
• Екінші сан : Жыныстың қаттылығы (1=жұмсақ, 8=қатты)
• Үшінші/төртінші сандар : Пішінделу түрі немесе бекіту құрылғысы сияқты қосымша сипаттамалар

TCI бит коды IADC 537 орташа қатты жыныстарға (екінші сан «3») қолайлы екендігін, сондай-ақ герметикалық мойынтіректері бар (үшінші сан «7») болып, ылғалды құмтастан қабаттар үшін өте қолайлы екендігін көрсетеді.

Зерттеу жағдайы: Әртүрлі карбонат-құмтасы жыныстары үшін тиісті трикон битті таңдау

2023 жылдың басында Пермия ойпатында жүргізіліп жатқан бұрғылау операциясы өз биттерінің тым жылдам тозуымен қатты қиыншылыққа кезікті – қиын әрі айнымалы әктасты және құмтасты жыныстарда жұмыс істеген 60 сағат ішінде 47% тозу болды. Стандартты MT биттен (IADC коды 127) жаңа гибридті TCI моделіне (IADC 437) ауысқан кезде жағдай күрт өзгерді. Жаңа орнатылым 82 сағат бойы тұрақты жұмыс істеп, фут басына шығынды 30% дейін азайтты. Бригаданы ерекше әсерлеп қалғаны жаңартылған биттің екі жынысты да қалай жақсы өңдеуі болды. Ол қатты құмтасты учаскелерді бұрып өтіп, көптеген биттерге тән конустың сырғанауын болдырмағанмен, жұмсақ әктасты қабаттарға өткен кезде өнімділік қарқынын сақтап отырды.

Өнеркәсіп салалары бойынша қолданылуы: Мұнай және газ, Қазба өнеркәсібі, Су құдығы, Құрылыс

Мұнай және газ бұрғылаудағы үшконусты биттер: Терең, жоғары қысымды орталардағы өнімділік

Триконды бұрғылау құралдары мұнай мен табиғи газды бұрғылау кезінде қиын жағдайларда және жабдықтың тұрақты болуы қажет болған кезде өте жақсы нәтиже көрсетеді. Бұл құралдарда герметикалық подшипниктер мен вольфрам карбидінен жасалған тістер бар, олар терең ұңғымаларда әрекет ететін үлкен қысымды көтере алады. Қысым 15 мың фунт/квадрат дюймнан асатын болуы мүмкін! Сондай-ақ, олардың саңылау құрылымын да ұмытпау керек. Инженерлер бұрғылау кезінде гидравликалық жүйенің тиімді жұмыс істеуі үшін саңылауларды жақсартуға тырысты. 2025 жылы жарияланған соңғы зерттеу теңізде бұрғылау жүйелерінің қалай жұмыс істейтіндігін және триконды құралдардың су астындағы коррозияға қаншалықты тұрақты екенін зерттеді. Нәтижесінде не көрсетті? Триконды құралдар ескі стационарлы кескіш құралдарға қарағанда шөгінді тау жыныстарын 20-30 пайызға дейін тезірек бұрғылайды.

Қазба және су ұңғымалары қолданбалылары: Әртүрлі қабаттарды тиімді өткізу

Триконды биттер тау-кен өндіру және су құдықтарын бұрғылау кезінде жер астындағы әртүрлі өзгеріп отыратын тау жыныстарымен жұмыс істеу кезінде өте жақсы нәтиже береді. Бұл биттердегі үш конустың көмегі жер бетіндегі сазды жерлерден өткенде биттердің шарлауын болдырмауға көмектеседі, сонымен қатар қиындылары тұрақты болып қала береді. Осындай икемділік арқасында бұрғышылар бұрынғы жалғыз конусты конструкцияларға қарағанда аспаптарды аз ауыстырады. Кейбір жергілікті есептерде 500 метрден асатын минералдық қорларды барлау үшін қазылған құдықтар мен құмтастың және граниттің қабаттары ауысып келетін терең су құдықтарында аспаптарды ауыстыру кезінде 40-тен 50 пайызға дейінгі төмендеу мүмкіндігін көрсетеді.

Құрылыс бұрғылауы: Қалалық және қиын жерлердегі жағдайларға бейімделу қабілеті

Трикон биттер құрылыс жұмыстарында кеңістік шектеулі болған жағдайда және дәлдік маңызды болған жағдайда нақты ойынды өзгертетін болды. Кішірек өлшем арқылы бригадалар қалалардың орталық бөліктерінде кездесетін 2 метрлік аумақтарда құрылыс қазуға мүмкіндік алады. Бұл биттерді ерекшелеп тұратын жағдай - бұл күшті тістері, олар қиын әрі қатты темірбетон мен мұз босану топырағын жеңіп шыға алады. Ел бойынша соңғы жол жөндеу және ғимарат салу жобаларына назар салсақ, контрагенттер трикондарды көпір құбырлары мен жер жылу жүйелерін орнату үшін пайдаланған кезде басқа әдістерге қарағанда шамамен 15% үнемдеуді хабарлайды. Шындығында, өйткені жабдықтың жұмысты аяқтау уақыты ақшаның кетуіне әкеледі.

Триконды бұрғылау биттері технологиясындағы тиімділік пен болашақтағы даму тенденциялары

Жалпы иелік құқығының құны: 2025 жылы трикон биттер неліктен тиімді әрі қарапайым болып қала беретіндігі

Үш конусты бұрғылау биттері бастапқы құны жоғары болса да, ұзақ уақыт бойы үнемдеуге көмектеседі, өйткені олар ұзақ қызмет етеді және жалпы алғанда тиімдірек жұмыс істейді. Олар қатты тау жыныстарын әдеттегі биттерге қарағанда анағұрлым жылдам кесіп өтеді, бұрғылау жобаларының уақытын шамамен 15-30 пайызға дейін қысқартып береді. Биттерде қатты вольфрам карбидінен жасалған бөлшектер болғандықтан, олар тез тозбайды және пайдалану барысында жиі ауыстыру қажеттілігін азайтады. Бұл биттердің конструкциясы энергияны пайдалануды шамамен жиырма пайызға дейін азайтады, бұл үлкен бұрғылау қондырғыларын тәулік бойы жұмыс істету кезінде маңызды. Жөндеуге кететін уақыттың азаюы жұмыс алаңындағы жұмыс процесстерінің үздіксіз орындалуына ықпал етеді. Сараптамалық есептерге сүйенсек, үш конусты биттерді пайдалану арқылы метрге шаққандағы бұрғылау құны шамамен 25 пайызға дейін төмендейді, сонымен қатар келесі жылдары да өндірістілікті төмендетпей құнын азайту үшін компаниялар бұл бағытта әрі қарай ізденіс жалғастырады.

Алып шығармашылар мен инновациялар: Ухань И Цзю Тенда Машина Жабдықтары компаниясы және әлемдегі жетістіктер

Өнеркәсіптегі өндірушілер түрлі металдарды пайдалану және дәл шығару әдістерін меңгеру арқылы үш конусты биттердің өнімділігін арттыру үшін қатты еңбек етуде. Соңғы жаңалықтарға кесу беттерінің әртүрлі түрлерін ұштастыру кіреді, онда кәдімгі тісті тақтадан жасалған тістер карбидті тістермен қосылады, бұл әртүрлі тау жыныстары арқылы бұрғылау кезінде жақсы жұмыс істейді. Сондай-ақ, енді үш есе ұзақ қызмет ететін герметикалық подшипниктер жасалды, егер жағдайлар қолай болса. Дүниежүзі бойынша зерттеу топтары келесі тау жынысының түріне қарай өзін-өзі реттеуге болатын биттерді сынақтан өткізуде. Сондай-ақ, бөлшектердің ә существенней ұзақ қызмет етуіне мүмкіндік беретін арнайы жылу өңдеу әдістері қолданылуда, дегенмен кім де көп көрсетпейді. Барлық осы жақсартулар бұрғылау құралдарына тау жыныстары қаншалықты қатты болса да ұзақ уақыт бұрғылауға мүмкіндік береді.

Қазіргі заманғы бұрғылау құралдарын шығаруда тұрақтылық, автоматтандыру және жасанды интеллект негізіндегі жобалау

Өндіріс саласында қоршаған ортаны ескеріп өнім шығаруға көшу байқалып тұр. Қазіргі кезде қайта өңделген материал жаңа бұрғыларды жасауға кететін шикізаттың 30-50 пайызын құрайды. Қазіргі бұрғылардың көпшілігі өз жұмысын нақты уақытта бақылайтын Интернет заттары датчиктерімен жабдықталған. Бұл компанияларға жүйеде кез келген ақау пайда болар алдында ерте ескерту беріп, үзілістерді шамамен 35 пайызға дейін азайтады. Кейбір ақылды бағдарламалар да жақсы бұрғылар жобалауда қол жеткізіп келеді. Олар тау жыныстарының құрылысына негізделіп модельдеу жүргізеді және 2024 жылғы зерттеулерге сәйкес, бұрғының жер қабаттарына ену жылдамдығын шамамен 22 пайызға арттырды. Өндірісті автоматтандырған зауыттар өнімнің нақты сипаттамаларын сақтап қана қоймай, сонымен қатар электр энергиясы мен материалдарды қолдануды шамамен 25 пайызға дейін азайтады. Барлық осы жетілдірулер сапаны сақтаумен қатар, қоршаған ортаға әсерін азайтатын бұрғылау операцияларына әкеліп соғады.

Жиі қойылатын сұрақтар

Үш конусты бұрғылау құралдары негізінен қандай мақсатта қолданылады?

Үш конусты бұрғылау құралдары мұнай мен табиғи газды бұрғылау, қазба байлықтарды өндіру, су құдықтарын бұрғылау және құрылыста әртүрлі жер түрлерін ұнтақтауға, кесуге және ұнтақтауға қабілетті болғандықтан кеңінен қолданылады.

MT және TCI үш конусты биттердің арасындағы негізгі айырмашылықтар қандай?

MT биттер жұмсақтан орташа түзілімдер үшін арналған болат тістерден жасалған, ал TCI биттер қатты түзілімдер үшін таңдалған, ұзақ тұрғылықты болатын вольфрам карбидінен жасалған енгізулерді пайдаланады.

Қатты бұрғылау ортасында неліктен тығыздалған подшипниктер құрал ретінде қолданылады?

Тығыздалған подшипниктер жұмыстың қатты және құрғақ шарттарына сәйкес келетін және ашық подшипниктерге қарағанда техникалық қызмет көрсетуді азайтатын ластанудан және бөгде заттардан қорғайды.

IADC кодтау жүйесі дұрыс үш конусты битті таңдауға қалай көмектеседі?

IADC коды түзілім түрі мен сипаттамалары бойынша биттерді жіктеу арқылы белгілі бір геологиялық жағдайлар үшін сәйкес биттерді таңдауға көмектеседі.