Если говорить о том, как сделать так, чтобы режущие зубья PDC показали наилучшие результаты в геологоразведке, то, на мой взгляд, суть одна: грамотно найти баланс между ударопрочностью и износостойкостью, основываясь на фактической литологии пласта, с которым вы сталкиваетесь. Говоря о закупках, многие думают о том, как купить самый дешевый инструмент, но, исходя из моего многолетнего опыта, то, что действительно может помочь вам снизить стоимость вашего проекта, - это отнюдь не "уцененные продукты", а высококачественные режущие зубья с постоянным качеством спекания (предпочтительно проверенные высокой температурой и высоким давлением). Таким образом, время сверления естественным образом сокращается, а общая стоимость одного метра может быть действительно снижена.

В инженерных решениях мы обычно рассматриваем индивидуальные фаски (например, я обычно рекомендую 15°-25° для твердых пород) и специальные структуры алмазного интерфейса - все для того, чтобы предотвратить проблемы термической деградации при высокоскоростных операциях отбора керна. Грубо говоря, вам нужен нож, который будет оставаться острым в мягком грунте и не будет легко ломаться в твердой, абразивной породе.

Закупка фрезы PDC для геологической разведки

Скажем так: за 13 лет моего путешествия туда-сюда между заводскими линиями и буровыми площадками большая часть превышения бюджета, которое я наблюдал, была вызвана так называемыми "дешевыми" режущими зубьями. Приобретая режущие зубья PDC для геологоразведочного проекта, вы покупаете не простую деталь, а "страховку" от простоя.

Почему "низкая цена" часто означает "высокую стоимость"

Для тех, кто отвечает за цепочку поставок, давление, направленное на снижение закупочной цены отдельных товаров, вполне реально. Однако в области геологоразведки я лично считаю, что единственным по-настоящему значимым показателем является общая стоимость бурения (TDC).

Здесь есть "скрытая ловушка": Стандартный режущий зуб PDC, может, и сэкономит вам 20%. Но подумайте, если он расслаивается всего через 50 метров (то есть алмазный слой отслаивается от карбидной матрицы) из-за плохого контроля спекания, вашей команде придется остановиться и сойти с бурильной трубы. Это большая цена.

Фактические расходы таковы: затраты на остановку буровой установки, рабочую силу и топливо в процессе подъема и спуска бурильных труб часто намного превышают стоимость самого долота.

Мое предложение: сместите акцент в переговорах с "цены за штуку" на "гарантированный аванс". Найдите поставщиков, которые могут предоставить отчеты по C-Scan (ультразвуковому сканированию). Эта штука поможет вам убедиться в том, что граница раздела между алмазом и карбидом вольфрама цела и не имеет дефектов еще до того, как она покинет завод.

Оценка стабильности поставщика и постоянства качества

Проверьте равномерность фаски: Обычно я делаю это, случайно взяв в руки пять режущих зубьев из коробки. Присмотритесь к ним с лупой, и если между их фасками заметна разница в ширине или угле наклона, то скажу вам, что точность заточки у этого производителя явно не на высоте. Эта разница приведет к неравномерному усилию на поверхности сверла, что будет создавать проблемы утром и вечером.

Запросите данные по износостойкости: Надежный завод должен быть в состоянии предоставить данные испытаний VTL (вертикальный токарный станок). По моему опыту, для геологической разведки необходим коэффициент износостойкости, обеспечивающий как долговечность инструмента, так и остроту режущей кромки.

Срок поставки по индивидуальным заказам: Геологоразведочные проекты часто сталкиваются с неожиданными изменениями горных пород. В этом случае ваш поставщик должен быть в состоянии отправить вам режущие зубья специальной формы (например, полулунной или сферической) в течение 15, а не 45 дней. Эта способность напрямую связана с гибкостью нашего проекта.

Подбор резцов к литологии

Теперь поговорим о том, как подобрать нож и тип камня.

Удар против истирания

Геологическое бурение немного отличается от бурения нефтяных и газовых скважин. Я обнаружил, что мы, как правило, используем более высокие скорости вращения (RPM) и более низкие давления бурения (WOB), особенно при отборе керна с помощью каната.

Для мягких и среднетвердых пород (глина, песчаник, сланец): Вам нужна только износостойкость. Просто выберите стандартный плоский интерфейс. Режущие зубья должны быть острыми, чтобы эффективно скалывать породу. Рекомендуемые характеристики: Размер 1304 или 1308, с более легкой фаской.

Для твердых и абразивных пород (гранит, кварцит, известняк): вам нужна ударопрочность. Хрупкий инструмент может легко сломаться, когда сверло перескакивает или переключается между различными слоями. Мое решение: использовать непланарный интерфейс (часто называемый "решетчатым" или "гофрированным"). Такая конструкция увеличивает площадь контакта между алмазом и твердым сплавом, значительно повышая способность режущих зубьев поглощать удары и тем самым избегать расслоения.

Критические параметры для геологоразведочных долот

Когда вы проектируете или выбираете геологоразведочные режущие зубья PDC для своего текущего проекта, я часто подчеркиваю, что эти детали должны быть четкими:

Угол фаски

Это маленький скошенный край на алмазном слое.

Небольшая фаска (<0,3 мм): Очень "тяжелый" инструмент для резки породы, хорошо работает в мягких породах, но склонен к сколам в твердых породах.

Двойная фаска: На мой взгляд, это "золотой стандарт" для смешанных формаций. Она обеспечивает как прочную первичную режущую кромку, так и вторичную режущую кромку для ограничения глубины линейки и предотвращения перегрузки режущих зубьев.

Термическая стабильность

При геологической разведке часто используются отверстия небольшого диаметра, и циркуляция охлаждающей жидкости иногда может стать настоящей проблемой. Если температура режущего зуба превышает 700°C, обычные кобальтовые связующие вызывают графитизацию (алмаз превращается обратно в графит).

Совет (Pro Tip): При разведке глубоких скважин следует обязательно поинтересоваться, нет ли в них глубоко выщелоченных режущих зубьев (Deep Leached). Удалив кобальтовый катализатор с поверхности алмаза, мы можем повысить верхний предел термической стабильности до температуры, близкой к 1200°C, так что режущие зубья смогут выжить даже при временном нарушении промывки забоя.

Правильный выбор фрезы PDC определяет успех или неудачу.

В конечном итоге правильно подобранные режущие зубья PDC напрямую определяют успех или неудачу проекта. У всех нас одна цель: успешное отбор керна и эффективное бурение. Поиск идеального геологоразведочного режущего зуба PDC - это не вопрос удачи. Для этого необходимо проанализировать пласт, определить бюджет, выбрать технические характеристики режущего зуба и в конечном итоге превратить задачу бурения в выгодный "инструмент".

Об авторе: Дэвид

Я - старший инженер по применению продукции с более чем 13-летним опытом работы на стыке буровой установки и завода. Начав свою карьеру с непосредственного столкновения с суровыми геологическими формациями, я теперь специализируюсь на производстве и спекании научно Фрезы PDC для геологической разведки. Моя миссия проста: помочь вам выбрать именно те характеристики, которые позволят максимально увеличить ROP и минимизировать стоимость одного метра в вашем проекте.