Hej! Ako dodávateľ vŕtačky PDC som dostal veľa otázok o rozdieloch medzi PDC vŕtacími kúskami používanými pri vŕtaní ropy a plynu a tými, ktoré sa používajú pri geotermálnom vŕtaní. Takže som si myslel, že v tomto blogovom príspevku by som to pre vás rozobral.
Po prvé, povedzme si o tom, čo sú bity vŕtania PDC. PDC znamená polykryštalické diamantové kompaktné. Tieto vŕtacie bity sú v vŕtacom priemysle veľmi populárne, pretože sú tvrdé, môžu prerezať rôzne typy hornín a vo všeobecnosti trvajú dlhšie v porovnaní s niektorými inými vŕtacími kúskami.
Prevádzkové prostredie
Jedným z najväčších rozdielov medzi vŕtaním ropy a plynu a geotermálnym vŕtaním je prevádzkové prostredie.
Pri vŕtaní ropy a plynu sa zvyčajne zaoberáte sedimentárnymi horninami ako pieskovec, vápenec a bridlica. Tieto horniny sa časom vytvárajú akumuláciou sedimentu a môžu sa meniť tvrdosťou. Teplota v ropných a plynových studniach sa zvyčajne zvyšuje s hĺbkou, ale nie je taká extrémna ako v geotermálnych vrtoch. Väčšina ropných a plynových vrtov má teploty dna - otvory v rozmedzí od 50 ° C do 200 ° C.
Na druhej strane geotermálne vŕtanie je všetko o tom, ako pristupovať k zeme. Vŕtate sa do horúcich hornín, často zapaľovacích alebo metamorfných hornín, ako je žula a čadič. Tieto horniny sú oveľa ťažšie a drsnejšie ako sedimentárne horniny pri vŕtaní ropy a plynu. A teplota v geotermálnych vrtoch môže byť extrémne vysoká, v niektorých prípadoch niekedy dosahuje viac ako 300 ° C alebo dokonca 400 ° C. Toto prostredie s vysokou teplotou kladie veľký dôraz na vrták.
Pozrime sa, ako tieto environmentálne rozdiely ovplyvňujú návrh bitov vŕtaní PDC.
Dizajn
Výber rezača
Pri vŕtaní ropy a plynu sú rezačky na vrtákoch PDC navrhnuté tak, aby zvládli relatívne mäkšie sedimentárne horniny. Zvyčajne sú vyrobené tak, aby mali dobrú rovnováhu medzi účinnosťou rezania a trvanlivosťou. Rezačky môžu byť tvarované rôznymi spôsobmi, napríklad okrúhle, obdĺžnikové alebo trojuholníkové, v závislosti od konkrétneho typu hornín a vŕtacích podmienok. Napríklad v mäkšom pieskovci sa na zvýšenie rýchlosti penetrácie môže použiť agresívnejší tvar rezača.
Na geotermálne vŕtanie musia rezačky byť oveľa viac odolné voči tepla. Extrémne teploty v geotermálnych vrtoch môžu spôsobiť grafity diamantu v rezačkách PDC, čo oslabuje rezačku. Používajú sa teda špeciálne rezačky so zvýšenými vlastnosťami odporu. Tieto rezačky môžu mať iné zloženie diamantovej matrice alebo ochranný povlak, aby sa zabránilo poškodeniu súvisiacemu s teplom.
Dizajn tela
Dizajn bitového tela sa tiež líši medzi týmito dvoma aplikáciami. Pri vŕtaní ropy a plynu je bitové telo často navrhnuté tak, aby optimalizovalo prietok tekutín. Dobrý tok tekutín je dôležitý na prepravu odrezkov z vrtu a ochladenie vŕtačky. Bitové telo môže mať kanály a dýzy určené na najefektívnejšie nasmerovanie vŕtacej kvapaliny.
Pri geotermálnom vŕtaní musí bitové telo okrem prietoku tekutín odolávať vysokej teplote a prostredí vysokého tlaku. Materiály používané pre bitové telo sú často viac odolné a silnejšie. Niektoré kúsky geotermálnych vŕtacích vŕtačiek môžu mať zosilnený dizajn tela, aby sa zabránilo deformácii za extrémnych podmienok.
Opotrebenie
Pri vŕtaní ropy a plynu je opotrebenie na PDC vŕtacích bitoch spôsobené hlavne mechanickou interakciou s horninou. Rezačky sa môžu opotrebovať, keď prerezávajú skalu a bitové telo môže tiež zažiť určité odery od odrezkov. Pretože však horniny sú vo všeobecnosti mäkšie, miera opotrebenia môže byť v porovnaní s geotermálnym vŕtaním relatívne pomalšia.
Pri geotermálnom vŕtaní je opotrebenie kombináciou mechanického opotrebenia a tepelného opotrebenia. Prostredie s vysokou teplotou môže urýchliť opotrebenie nožov a bitového tela. Rezačky môžu stratiť svoju ostrosť rýchlejšie v dôsledku zmien v ich štruktúre vyvolané teplo. A bitové telo sa môže rozširovať a sťahovať v dôsledku teplotných variácií, ktoré môžu viesť k praskaniu a iným formám poškodenia.
Výkon
Výkon PDC vŕtacích bitov v vŕtaní ropy a plynu sa často meria rýchlosťou penetrácie (ROP) a záberom vyvŕtanými skôr, ako je potrebné vymeniť bit. Dobrý bit vŕtania PDC v vŕtaní ropy a plynu môže dosiahnuť relatívne vysokú ROP v pravých horninových podmienkach a pred opotrebovaním môže vŕtať značné množstvo záberov.
Pri geotermálnom vŕtaní je dosiahnutie vysokej ROP náročnejšie kvôli tvrdým horninám a vysokému teplotnému prostrediu. Životnosť bitu vŕtania PDC v geotermálnom vŕtaní je zvyčajne kratšia v porovnaní s vŕtaním ropy a plynu. Extrémne podmienky vyberajú mýto na bit a možno ich bude potrebné ich častejšie vymeniť.
Úvahy o nákladoch
Náklady na vrtáky PDC na vŕtanie ropy a plynu sú ovplyvnené faktormi, ako je veľkosť bit, typ použitých nožov a zložitosť návrhu. Všeobecne platí, že tieto bity sú ocenené na základe ich výkonu a očakávanej životnosti.
Na geotermálne vŕtanie sú náklady na vrtáky PDC často vyššie. Špeciálne materiály a vylepšené konštrukčné prvky potrebné na odolávanie vysokej teploty a tvrdého prostredia horniny zvyšujú náklady. Pretože životnosť bit je kratšia, celkové náklady na vŕtanie v geotermálnych projektoch môžu byť výrazne vyššie.
Ďalšie súvisiace vŕtacie kúsky
Ak máte záujem o iné typy vŕtacích bitov, ponúkame tiežImpregnované diamantové jadrové vŕtacie bity,NQ Diamond Core BitsaPovrchové sada diamantových jadrových vrtákov bity. Tieto vŕtacie bity majú v rôznych scenároch vŕtania svoje vlastné jedinečné aplikácie a výhody.
Záver
Ako vidíte, existujú významné rozdiely medzi vrtákmi PDC pre vŕtanie ropy a plynu a geotermálnymi vŕtaním. Operačné prostredie, dizajn bitov, opotrebenie, slza, výkon a náklady sa líšia v závislosti od aplikácie.
Ak ste vo vŕtacom priemysle a hľadáte správne bity vŕtania PDC pre váš projekt, či už ide o ropu a plyn alebo geotermálne, rád by som sa s vami porozprával. Môžeme diskutovať o vašich konkrétnych požiadavkách a nájsť pre vás najlepšie riešenie vŕtania. Stačí sa obrátiť a my môžeme začať konverzáciu o vašich vŕtacích potrebách.
Odkazy
- Učebnice vŕtania inžinierstva
- Výskumné práce v priemysle o vŕtacích bitoch PDC
- Správy o výskume a vývoji interných spoločností o dizajne a výkone vŕtania bitov