Tricone vs. PDC burilma bitlar: Asosiy farqlar va har biridan foylanish vaqti

Kesish Mexanizmlari va Konstruktiv Loyiha: Tricon va PDC Burg'ulash Bitlari Qanday Ishlaydi

Tricon Bitlarning Aylanuvchi Konus Harakati: Mexanik Kuch Orqali Qazilma Qirish

Uch konusli burilish bitlari yonuvchi konuslardan iborat bo'lib, ularning yoki volfram karbidli qismlari yoki po'lat tishlari bor. Bular yotqizishda qattiq jinslarni siqish orqali sindirish uchun xizmat qiladi. Burilish trubkasi aylanganda, bu konuslar o'z o'qlarida alohida aylanadi, natijada yotqizilgan jinslarni sindiruvchi yoki maydalovchi kuchlar hosil bo'ladi. Bu konstruksiya, ayniqsa, qattiq qatlamlar yonida yumshoq materiallar bo'lgan aralash sharoitlarda burilishda yaxshi natija beradi. Bunday hollarda moslashuvchanlik muhim ahamiyatga ega. Uch konusli bitlarning afzalliklaridan biri tishlarning bir-biriga moslashuvi hamda konuslarning bir-biriga nisbatan joylashishidir. Bu shunday sozlanishki, bit qiyin o'tkazuvchan bo'lgan gillar yoki loydan o'tayotganda to'sib qolishdan saqlaydi va bu esa turli yer osti sharoitlaridan o'tishda unumdonlikni oshiradi.

PDC Bitlarning Kesish Ta'siri: Polikristall diamant kesuvchilarning roli

PDC frezalar, shuningdek, polikristall diamantli kompaktlar sifatida ham tanilgan bo'lib, sun'iy diamantlar bilan qoplangan doimiy kesuvchi elementlar bilan ishlaydi va ular tekis kesish mexanizmi orqali tog' jinslarini kesib o'tadi. Ular trikon frezalardan farqli o'laroq hech qanday harakat qiluvchi qismlardan tashkil topmagan. Buning o'rniga, bu vositalar yuqori aylanish tezligida jinslarni qirqib o'tishda samarali bo'lgan pichoqsimon kesuvchi elementlardan foydalanadi. Diamant bilan qoplangan kesuvchi qismlar oddiygina materiallardan 50 dan hatto 100 barobar uzunroq muddatda o'tkirlik xususiyatini saqlaydi, bu esa yumshoqdan o'rtacha qattiqlikdagi jinslarni o'zgartirish jarayonida ishqalanish hamda issiqlik hosil bo'lishini kamaytiradi. Ish natijalari jihatidan, shu kesish mexanizmi qazish tezligini (ROP) qazish konusli frezalar texnologiyasiga qiyoslaganda bo'ron jinslari yoki tuzli shakllar kabi bir xil tog' jinslarida taxminan 2 dan 4 barobarga ko'p oshirishi mumkin. Har bir qazish bosqichida qazish uchun maksimal masofani oshirishni xohlayotgan qazishchi uchun bu ish unumdorligini aniq oshirishga yordam beradi.

Asosiy tuzilma farqlari: Podshipniki, kesuvchi detal joylashuvi va bit profillari

Tricone loyihalari qattiq jinslarda tebranishga chidamli germetik o'qli podshipniklarga e'tibor qaratadi, PDC frezalar esa ochiq yuzali profillar orqali suyuqlik oqimini va chiqindilarni chiqarishni yaxshilaydi.

Kesuvchi o'lchami va konfiguratsiya: Kesish tuzilishini jins qattiq-ligiga moslash

Mazkur holda, yumshoqroq guruhlangan jinslar bilan ishlashda, 13 dan 19 mm gacha bo'lgan katta PDC kesuvchilari yaxshi ishlaydi, chunki ular kengroq kesish maydonini ta'minlaydi, bu esa teshish tezligini oshiradi. Qattiqroq, yeyuvchi maydonlarda esa, 8 dan 12 mm gacha bo'lgan kichik kesuvchilarni, mustahkamroq asos bilan qo'llash tavsiya etiladi, chunki ular burilish paytida uzoqroq xizmat qiladi. Trikonusli bitlar tishlarining konfiguratsiyasi orqali turli xil jinslarning qattiqroqligini hal qiladi. Yumshoqroq yer sharoitlarida, odatda, tishlar orasidagi masofa uzunroq bo'ladi, qattiq yoki yoriqlangan jinslarda esa tishlar qisqaroq va bir-biriga yaqinroq joylashtiriladi. Ba'zi yangi gibriddizaynli burilish bitlarida PDC texnologiyasining kesish samaradorligi an'anaviy trikonusli bitlarning chidamliligi bilan birlashtirilgan. Mazkur kombinatsiyalar izohli ohaktosh va qumtosh qatlamlarini burilish jarayonida an'anaviy jihozlarga qiyinchi tug'diradigan sharoitlarda haqiqiy yaxshilanishlarni ko'rsatdi.

Turli geologik shakllanishlardagi ishlash samaradorligi: Har bir bit qaysi joyda yaxshi ishlaydi

Yumshoq hosilalar: PDC frezalar bilan yuqori ROP

PDC frezalar loy va noaniq qum kabi yumshoq hosilalarda ustunlik qiladi, ularning kesish ta'siri tricon frezalarga qaraganda uch marta tezroq ROP ga erishadi. Polikristall diamant kesuvchilar plastik jinslarni kesishda ortiqcha issiqlik hosil qilmaydi - bu suvga nozik slanets yoki loy qatlamlarini burilganda muhimdir.

O'rtacha va qattiq jinslar: Triconning yuqori bardoshliligi va barqarorligi

Triconalı bitlar o'zlarining yaxshi ta'sirga chidamliligi tufayli ohaktosh va dolomit kabi o'rtacha qattiq shakllarni burilganda haqiqatan ham yaxshi natija beradi. Ular yaxshi ishlashining sababi mexanik kuchlanishni barcha o'yilma joylarga tarqatuvchi siljish konusli dizayn hisoblanadi. Bu esa qattiq qatlamlar bilan duch kelganda ham tekis burilish tezligini soatiga 4 dan 6 metrgacha saqlashga yordam beradi. Shuningdek, amaliy sinovlar quyidagini ham tasdiqladi: volfram karbidli qo'shimchalar bilan jihozlangan triconalı bitlar o'xshash sharoitlarda oddiy PDC bitlardan 12-15% tezroq burilishini namoyish etadi. Bozorda yangi texnologiyalar paydo bo'lishiga qaramay, ko'plab operatorlar ma'lum bir sohalarda ularni afzal ko'radi.

Aralshtirilgan va yeyuvchi zonalar: PDC kesuvchilar uchun qiyinchiliklar

PDC frezalarining qirqish samaradorligi kremniy tugunlari yoki kvartsit qatlamlari bilan aralashgan ketma-ketliklarda noqulaylik tug'diradi. Yengil maydalovchi materiallar frezalarning eskirishini 20–30% ga oshiradi, bu trakon frezalarining maydalash mexanizmiga qiyoslanadi, 2023-yilda Permian basseynidagi burilish operatsiyalarining tahlilida ko'rsatilgandek.

Tadqiqot holati: Texasdagi Egger Ford slanetsidagi burilish samaradorligi

2023-yilda Eagle Ford slanets hosil bo'lish joylarida o'tkazilgan maydon sinovlari PDC frezalar boshqa an'anaviy alternativlarga qaraganda qanchalik yaxshiroq ishlashini ko'rsatdi. Bu sinovlar davomida frezalar yuzasida maxsus tartibga solingan kesuvchi qurilmalar tufayli burilish tezligi soatiga taxminan 28,5 metrga yetdi. Asl farqni esa quyida tebranishlarni boshqarishning yangi usullari keltirib chiqardi. Bu usullar ishlatilish natijasida erta eskirish muammolari taxminan 40% kamaydi, bu esa tejamkorlikni kamaytirish va qayta almashtirish xarajatlarini kamaytirishga yordam berdi. Kompaniyalar aqlli frezalar loyihalarini asosli sozlamalar bilan birlashtirganda, ular o'zlarining moliyaviy natijalarida haqiqiy yaxshilanishni kuzatishmoqda. Eagle Ford dan keltirilgan natijalar PDC texnologiyasining faqatgina kelajakka munosabatli emas, balki muhandislik amaliyotlariga sarmoya kiritayotgan operatorlar uchun allaqachon o'ziga xos foydalar berayotganini ko'rsatdi.

Hosil bo'lish qobiliyatini aniqlash va litologiyaga qarab frezalar tanlash

Karbinatlar va aralashgan hosilalar: frezalarni tog' jinslariga moslashtirish

PDC frezalar bir xil karbonatli jinslarda eng yaxshi ishlaydi, chunki ular bir xil jins tuzilishida samarali kesadi. Boshqa tomondan, volfram karbidli qo'shimchalar (TCI) bilan jihozlangan tricon frezalar bo'ronli qatlamlar, qumtosh va loy jinslar bilan ishlashda ancha yaxshiroq natija beradi. Ular yemirish harakati shunday qatlamlarda qattiqlik bir qatlamdan ikkinchisiga bevosita o'tganda kerak bo'ladigan narsadir. 2024-yilda Shimoliy Iroqda amalga oshirilgan yangi burilish loyihasi PDC frezalar boshqa usullarga qaraganda ohaktosh orqali burilishda 18% tezroq ishlashini ko'rsatdi. Shu vaqtning o'zida, TCI frezalar esa navbatma-navbat keluvchi jins turlari bilan ishlashda tebranishlarga bog'liq muammolarni 32% ga kamaytirish arafasida bo'ldi. Har bir jins turi uchun mos freza tanlash iqtisodiy jihatdan ham katta farq yaratadi. Frezalarni almashtirishga ketadigan vaqt kamayib, umumiy burilish tezligi yuqoriga ko'tarilganda burilish xarajatlari har bir metrda o'rtacha 22 sentga tushadi.

Jins qattiqroqligini tasnifi va freza tanlovi uchun qaror qabul qilish tizimi

Tizimli tog' jinslarining qattiqlik tizimi frezalar tanlashda yo'riqnoma beradi:

IADC klassifikatsiya tizimi bu yana yordam beradi, shunday qilib, yonuvchanlik va siqilish kuchini miqdor jihatdan belgilaydi, bu esa burilish mexaniklarini bitlarining xususiyatlarini shaklga moslashtirish imkonini beradi. Masalan, 415 IADC kodi bilan TCI bitlar kvarts bo'lgan zonalarda PDC kesuvchilarning termal zaroratga duch kelishiga chidamli bo'ladi.

Optimal qo'llanish hollari: PDC yoki trikonni tanlash kerak bo'lgan sharoitlar

Vertikal qudurlar uchun PDC bitlarni tanlang, ular bir xil karbonatlarda yoki tez ROP talab qiluvchi yumshoq slanetslarda ishlatiladi. Quyidagi hollarda trikon bitlarni tanlang:

• Yo'nalishli qudurlar orqali noto'g'ri zonalardan o'tishda
• YUqori yonuvchan shakllar (masalan, 40% dan ortiq kvarts tarkibiga ega bo'lgan qumtosh)
• Bashorat qilinmagan litologik o'zgarishlarni o'z ichiga olgan intervalar
  Trikonlarning mexanik podshipniklari PDC ning o'zgarmas kesuvchilariga qaraganda bir-biriga qarama-qarshi qattiqlik oshishiga chidamliroq bo'lib, murakkab botqoqlikda oqilona ishlash tahlili asosida halokatli nosozlik xavfini 27% ga kamaytiradi.

Xarajatlarni tejash va umumiy mulkiylik narxi: PDC va trikon bitlar

Boshlang'ich xarajatlar: Nima uchun PDC frezalar uchun dastlabki sarmoya katta bo'ladi

PDC burg'ulash frezalari sintetik olmos kesuvchilarning murakkab ishlab chiqarilishi va maxsus materiallardan tashkil topgani sababli tricon frezalardan 40–60% qimmatroq bo'ladi. Bu narx balandligi ilg'or muhandislik ishlarini aks ettiradi, lekin kapital cheklangan operatsiyalar uchun qiyinchilik tug'diradi. Aksincha, tricon frezalar oddiyroq konstruktsiyasi va osongina olinadigan vol'fram karbidli qo'shimchalar tufayli darhol byudjetni yengillashtirish imkonini beradi.

Metrga kelgan xarajatlar tahlili: PDC bilan uzun muddatli tejash (mos sharoitlarda)

Shag'al yoki ohaktosh kabi yumshoqdan o'rtacha qattiq jinslarni burilganda? PDC frezalar boshlang'ich narx qimmatroq bo'lsada, uzoq muddatda foydaliroqdir. Ushbu frezalar jinslarni kesib o'tish usuli operatorlarga 30 dan 50% gacha yaxshiroq kirish tezligini beradi. Shundan tashqari, ularni oddiy trakon frezalariga qaraganda ko'proq almashtirish kerak bo'lmaydi. Ba'zi maydon sinovlari bir xil jinslarni ishlashda bu usul o'zgartirish natijasida har bir metr uchun sarfni 18 dan 25 tsentgacha kamaytirishi mumkinligini ko'rsatmoqda. Bir nechta quduqlar qazilgandan keyin xarajatlarni tejash mumkinligini aytayotgan maydon brigadalari esa qo'shimcha boshlang'ich xarajatlarning oqlanishini ko'rsatmoqda.

To'xtash vaqti, Almashtirish chastotasi va TCO ga ta'siri

Trakon frezalar quyidagi yo'lovchi operatsion xarajatlarni keltirib chiqaradi:

• Podshipniklarni texnik xizmat ko'rsatish : Yeyuvchi zonada 15% ga ortish xavfi bilan muntazam moylash talab qilinadi
• Tushirish vaqtining uzayishi : PDC frezalarga qaraganda quduq boshiga 3–5 martaga ko'proq freza almashtirish talab qilinadi
• Baliq tutish operatsiyalari : Hodisa boshiga 15 mingdan 50 ming dollargacha turadigan konusni yo'qotish xavfi
  PDC lar yordamida qo‘zg‘aluvchan qismlar yo'q qilinadi, natijada foydali bo'lmagan vaqt 20–35% kamayadi va ta'mirlash xarajatlari kesib tashlanadi.

Hududiy ma'lumotlar: Shimoliy Dakota Bakken operatsiyalaridagi oyoq narxi

Qiyinli burilish muhitlarida chidamlilik va foydalanish muddati

Yuqori yeyilishli hosilalar uchun ishqalanishga chidamlilik

PDC frezalar qumtosh hamda slanets kabi qattiq yeyiluvchan qatlamlarni o'tish jarayonida yaxshi ishlaydi, chunki ular maxsus polikristall diamantli kompakt kesuvchi elementlar bilan jihozlangan. Bu kesuvchilar ishqalanishga eski materiallardagidan ancha yaxshi chidash qobiliyatiga ega. Boshqa tomondan, trikon frezalar volfram karbidli elementlarga bog'liq bo'lib, uzoq muddatli ishlash jarayonida ular kremniyga boy jinslarda tez yeyiladi. Turli burilish maydonlarida o'tkazilgan sinovlarga ko'ra, ko'pincha PDC kesuvchilari o'zining 150 soatlik qattiq sharoitdagi ishlashidan keyin ham o'z asl kesish kuchining 80 dan 90% gacha saqlab turadi. Boshqa tomondan, xuddi shu sharoitlarda trikon frezalarning ehtimoliy almashtirish muddati 50 dan 70 soatgacha bo'ladi. Shu farq tufayli burilish operatsiyalarining ishlab chiqarish xarajatlari va to'xtashlari ancha kamayadi.

Issiqlik va mexanik o'zgarishlar: PDC kesuvchilar va volfram karbidli qo'shimchalar

Yer ostida 300 daraja Farengeyt yoki taxminan 149 Selsiy darajadan yuqori bo'lgan kuchli issiqlik turli burilish bitlariga turlicha ta'sir qiladi. PDC kesuvchilar diamant yaxshi issiqlik o'tkazuvchanligi tufayli taxminan 1292 Farengeytga yetguncha saqlanib qoladi, garchi har qanday harorat o'zgarishi ularni mikroskopik darajada shikastlashi mumkin. Trikon bitlar uchun asosiy muammo esa narsalar isib ketganda ularning podshipniklariga nima bo'lishida. Sig'imi o'zgarmasdan qolgan podshipniklar bundan keyin ham xuddi shunday yaxshi ishlamaydi, har 50 daraja harorat ko'tarilganda ularning mazasizlanish samaradorligining taxminan uchdan birini yo'qotadi. Volfram karbidli qo'shimchalar bir paytda sinib ketishiga qaramay, sekin so'ndiriladi, bu esa temperaturaning doimiy o'zgarayotgan hududlarda ularni juda ishonchli qiladi. Ko'plab maydon muhandislari shunday bashorat qilishni qiyin vaziyatlarda ishlashda afzal ko'radilar.

O'zgaruvchan zonalarda yuqori ROP va bit saqlashni muvozanatlash

Maydon operatorlari odatda bir xil jinslarda yuqori teshish tezligini talab qilganda PDC frezalarini tanlaydilar, biroq ohaktosh aralashgan qattiq qatlamlarga duch kelganda ularni uch burchakli frezalar bilan almashtirishadi. 2023-yilda Permian basseynida o'tkazilgan so'nggi maydon sinovlari ham qiziq natijalar berdi. PDC frezalar o'z tricone analoglariga qaraganda taxminan 22% yuqori teshish tezligiga erishdi, shubhasiz. Lekin muammo shundaki, jins qattiqroq bo'lganda, ekipajlar frezalarni almashtirish uchun taxminan uch barobar ko'proq marta tushishga majbur bo'ldi. Shu yerda esa aqlli burilish brigadalari g'ildirak usullarga murojaat qilishni boshlaydi. O'tish zonalari bo'ylab triconelardan foydalanish va PDC frezalarni mustahkam qatlamlar uchun saqlab qolish bilan umumiy burilish xarajatlari har bir fut uchun o'n sakkiz dollar ellik sentga qisqardi. Pul ham, samaradorlik jihatidan ham mantiqiy tomoni bor.

Ko'p so'raladigan savollar

Tricon va PDC burilish bitlari o'rtasidagi asosiy farqlar qanday?

Tricon bitlar aylanuvchi konuslardan foydalanadi va aralash yer sharoitlari uchun mos keladi, PDC bitlar esa sintetik olmoslar bilan qoplangan doimiy kesuvchilardan iborat bo'lib, bir xil qattiq jinslarda yaxshi natija beradi.

Nima uchun PDC bitlar dastlab qimmatroq?

PDC bitlar ishlab chiqarish jarayoni murakkab, chunki unda sintetik olmos kesuvchilar qo'llaniladi, bu esa ularning dastlabki narxini oddiy tricon konstruktsiyalarga qaraganda qimmatroq qiladi.

Tricon bitlar turli geologik shakllarni qanday qayta ishlaydi?

Tricon bitlar tish konfiguratsiyalaridan foydalanib, yumshoq va qattiq shakllarni qayta ishlashga moslashadi. Ular ohaktosh va dolomit kabi o'rtacha qattiq shakllarda yaxshi natija beradi.

PDC bitlardan tricon bitlarga qaraganda qachon foydalanish yaxshiroq?

Bir xil karbonatlarda yoki chuqur vertikal quduqlarda yuqori kirish tezligi talab qilinganda PDC bitlarni tanlang.

PDC va Tricon bitlar o'rtasida o'rtacha metr narxlari qanday taqqoslanadi?

PDC frezalari, odatda, mos keluvchi qatlamlarda uzoq muddatli tejash imkonini beradi, chunki ularning katta chidamliligi va kirish tezligi tufayli har bir metr uchun xarajatlar 18-25 sentga kamayadi.