Kao dobavljača PDC svrdla, često me pitaju mogu li se PDC (Polycrystalline Diamond Compact) svrdla koristiti za bušenje bunara. Ovo je ključno pitanje za mnoge u industriji bušenja bunara, jer izbor svrdla može značajno utjecati na učinkovitost, cijenu i uspjeh projekta. U ovom blogu istražit ću izvedivost, prednosti i razmatranja korištenja PDC svrdla u bušenju bunara.
Razumijevanje PDC svrdla
PDC svrdla izrađena su od polikristalnih dijamantnih kompaktnih glodala, koja su izuzetno tvrda i otporna na habanje. Ovi su noževi spojeni na podlogu od volfram karbida, stvarajući robusnu površinu za rezanje. Dizajn PDC svrdla omogućuje bušenje velikom brzinom i učinkovito uklanjanje kamenja. Za razliku od tradicionalnih konusnih svrdla s valjkom, PDC svrdla imaju ravan ili blago konveksan profil rezanja koji siječe stijenu umjesto da je drobi.
Izvedivost korištenja PDC svrdla u bušenju bunara
Bušenje bunara za vodu uključuje prodiranje u različite vrste formacija, uključujući meke do srednje tvrde stijene kao što su pješčenjak, vapnenac i škriljevac. PDC svrdla su prikladna za ove vrste formacija. U mekim formacijama, PDC bitovi mogu postići visoke stope prodiranja (ROP). Oštri rezni rubovi PDC rezača mogu brzo prorezati meku stijenu, smanjujući vrijeme potrebno za bušenje bušotine.
U srednje tvrdim formacijama, PDC svrdla također rade izvrsno. Njihova otpornost na habanje omogućuje im da zadrže učinkovitost rezanja tijekom duljeg razdoblja u usporedbi s drugim vrstama svrdla. Međutim, važno je napomenuti da u iznimno tvrdim formacijama poput granita, učinak PDC svrdla može biti ograničen. Velika tvrdoća granita može uzrokovati prekomjerno trošenje PDC rezača, što dovodi do smanjenog ROP-a i potencijalno preranog kvara svrdla.
Prednosti korištenja PDC svrdla u bušenju bunara
- Visoka stopa penetracije (ROP): Kao što je ranije spomenuto, PDC svrdla mogu postići visok ROP u mekim do srednje tvrdim formacijama. To znači da se bušotine mogu brže izbušiti, smanjujući ukupno vrijeme bušenja i povezane troškove. Na primjer, u formaciji pješčenjaka, PDC svrdlo može bušiti brzinom koja je znatno brža od roller-conus svrdla.
- Dulji životni vijek bita: Svojstva PDC rezača otporna na habanje pridonose duljem životnom vijeku svrdla. Time se smanjuje učestalost izmjene bitova tijekom procesa bušenja, što ne samo da štedi vrijeme, već i smanjuje troškove nabave i rukovanja višestrukim bitovima. Dugotrajnije svrdlo također znači manje vremena zastoja za zamjenu svrdla, povećavajući ukupnu učinkovitost operacije bušenja.
- Glatka bušotina: PDC svrdla proizvode relativno glatku bušotinu u usporedbi s drugim vrstama svrdla. Ovo je korisno za ugradnju kućišta i sita za bušotinu, jer glatka bušotina smanjuje rizik od oštećenja kućišta i poboljšava ukupni integritet bušotine.
- Smanjeni zahtjevi za okretnim momentom: Djelovanje smicanja PDC svrdla zahtijeva manji okretni moment u usporedbi s djelovanjem gnječenja valjkasto-konusnih svrdla. To može rezultirati nižom potrošnjom energije i manjim opterećenjem opreme za bušenje, potencijalno produžujući životni vijek opreme za bušenje.
Razmatranja pri korištenju PDC svrdla u bušenju bunara
- Kompatibilnost formacije: Kao što je spomenuto, PDC svrdla su najučinkovitija u mekim do srednje tvrdim formacijama. Prije korištenja PDC svrdla, bitno je provesti temeljitu analizu podzemnih formacija. Ako se očekuje da će bušotina naići na tvrde ili abrazivne formacije, alternativna svrdla kao što suImpregnirana dijamantna svrdlailiPovršinski set dijamantnih krunskih svrdlamože biti prikladnije.
- Bit dizajn: Dizajn PDC svrdla ključan je za optimalnu izvedbu. Čimbenici kao što su broj i raspored noževa, oblik prednje strane svrdla i hidraulički dizajn utječu na sposobnost svrdla da proreže stijenu i ukloni krhotine. Različite formacije mogu zahtijevati različite dizajne svrdla, stoga je važno odabrati svrdlo koje je posebno dizajnirano za očekivane uvjete bušenja.
- Parametri bušenja: Ispravni parametri bušenja, kao što su težina na dlijetu (WOB), brzina rotacije i brzina protoka isplake, moraju se pažljivo kontrolirati kada se koriste PDC svrdla. Neispravni parametri bušenja mogu dovesti do preranog trošenja svrdla, smanjenog ROP-a ili čak kvara svrdla. Na primjer, primjena previše WOB-a može uzrokovati lom PDC rezača, dok nedovoljna brzina protoka isplake može rezultirati lošim uklanjanjem krhotina.
Studije slučaja
Pogledajmo nekoliko studija slučaja kako bismo ilustrirali učinkovitost PDC svrdla u bušenju bunara.
U projektu u regiji s pretežno formacijama pješčenjaka i škriljevca, tvrtka za bušenje bunara prešla je s upotrebe valjkastih konusnih svrdla na PDC svrdla. Rezultati su bili izvanredni. Prosječni ROP povećan je za 30%, a broj izmjena bitova smanjen je za polovicu. To je dovelo do značajnog smanjenja ukupnih troškova bušenja i bržeg završetka bušotine.
U drugom slučaju, bušotina se bušila u vapnenačkoj formaciji. Početni pokušaj s tradicionalnim svrdlom bio je spor i neučinkovit. Nakon prelaska na PDC svrdlo, ROP se značajno poboljšao, a kvaliteta bušotine bila je puno bolja. Glatka bušotina olakšala je ugradnju kućišta bunara, smanjujući rizik od komplikacija tijekom procesa izgradnje bunara.
Usporedba s drugim svrdlima
Uspoređujući PDC svrdla s drugim vrstama svrdla koja se obično koriste u bušenju bunara, kao što su valjkasto konusna svrdla i dijamantna svrdla, svako ima svoje prednosti i nedostatke.
Roller - konusna svrdla su prikladnija za ekstremno tvrde formacije i mogu podnijeti velika udarna opterećenja. Međutim, općenito imaju niži ROP u mekim do srednje tvrdim formacijama u usporedbi s PDC bitovima. Oni također imaju tendenciju proizvesti grublju bušotinu, što može biti nedostatak za ugradnju kućišta bušotine.
Dijamantna kruna, kao što suPQ dijamantna kruna, izvrsni su za dobivanje uzoraka jezgre u tvrdim formacijama. Dizajnirani su za rezanje stijene dok vade cilindričnu jezgru. Međutim, oni nisu tako učinkoviti za bušenje pune bušotine kao PDC svrdla u mekim do srednje tvrdim formacijama.
Zaključak
Zaključno, PDC svrdla mogu biti održiva opcija za bušenje vodenih bušotina u mekim do srednje tvrdim formacijama. Njihov visoki ROP, dug vijek trajanja svrdla, glatka proizvodnja bušotine i smanjeni zahtjevi zakretnog momenta čine ih privlačnim izborom za mnoge projekte bušenja bunara. Međutim, ključno je razmotriti kompatibilnost formacije, dizajn svrdla i parametre bušenja kako bi se osigurala optimalna izvedba.
Ako se bavite bušenjem bunara i razmišljate o upotrebi PDC svrdla, potičem vas da se obratite za više informacija. Naš tim stručnjaka može vam pomoći odabrati pravo PDC svrdlo za vaš specifični projekt i dati vam smjernice o ispravnim tehnikama bušenja. Bilo da ste mali poduzetnik za bušenje bunara ili velika tvrtka za razvoj vodnih resursa, tu smo da vam pomognemo u postizanju učinkovitih i isplativih operacija bušenja. Kontaktirajte nas kako bismo započeli raspravu o vašim potrebama za bušenjem i istražili kako naše PDC svrdla mogu koristiti vašim projektima.
Reference
- API RP 13B - 1, “Preporučena praksa za terensko ispitivanje tekućina za bušenje na bazi vode,” Američki institut za naftu.
- Bourgoyne, AT, et al., “Primijenjeno inženjerstvo bušenja,” Društvo naftnih inženjera.
- Mitchell, RF, i Miska, SZ, “Osnove inženjerstva bušenja,” Društvo naftnih inženjera.