Защо добивът на нефт и газ не може без твърди сплави?

При изследване на петролни и газови ресурси дълбоко в Земята, свредлата от твърда сплав се превръщат в остър инструмент на човечеството в борбата срещу твърдите скални образувания, служейки като солидна гаранция за дълбокоземната стратегия на Китай.

В отдалечения Таримски басейн кладенецът Yuejin 3-3XC на "Deep Earth No. 1" вече е надхвърлил дълбочината на пробиване от 10 000 метра. Тази област, със своите изключително сложни геоложки условия, поставя строги изисквания към продуктите на боркорона. Това, което завладява тези предизвикателни среди, са „железните зъби и стоманените челюсти“, направени от твърди сплави.

I.  Дълбокоземни предизвикателства, Трудности при сондиране

Тъй като китайските проучвания за нефт и газ напредват в дълбоки и ултра-дълбоки слоеве, петролните полета са изправени пред екстремни среди, характеризиращи се с „три ултра и една висока“ – ултрадълбочина, ултрависока температура, ултрависоко налягане и високо съдържание на сяра.

При такива условия обикновените свредла трудно работят. Традиционните свредла за материали се износват бързо, имат кратък експлоатационен живот и ниска ефективност, поради което не отговарят на изискванията на съвременното сондиране за нефт и газ.

Енергията е жизнената сила на индустрията. Дълбокоземните петролни и газови ресурси се превърнаха в критичен фронт в развитието на петрола и газа в Китай, което прави от съществено значение преодоляването на технологичните предизвикателства при сондирането.

II.  Твърди сплави: Ключовият инструмент за справяне с твърди образувания

Твърдите сплави се превърнаха в идеалния материал за сондиране на нефт и газ поради тяхната висока твърдост, висока якост и изключителна устойчивост на износване.

Те се произвеждат чрез синтероване на волфрам, кобалт и други метални прахове при високи температури, постигайки твърдост над 90 по скалата на Моос - далеч надвишаваща тази на традиционните стоманени материали.

III.  Технологични пробиви и структурни иновации

За да се справят с по-дълбоки и по-сложни формации, технологията на боркорона от твърда сплав продължава да се обновява.

Компактни фрези с поликристален диамант (PDC), използвани при сондиране на нефт и газ, се състоят от композитно тяло от твърда сплав и диамантен слой, интегриран с него.

Композитното тяло от твърда сплав приема двуслойна структура – вътрешно ядро, направено от цилиндър от твърда сплав с висока якост и външен слой, направен от тръба от твърда сплав с висока твърдост, устойчива на износване, с устойчива на висока температура метална тънка тръба, вградена между тях.

Този дизайн гарантира, че сърцевината на основата от твърда сплав притежава висока издръжливост и здравина, докато външната повърхност предлага висока твърдост и изключителна устойчивост на ерозия, което я прави подходяща за условия на пробиване с голям удар и висока ерозия.

IV.  Ефективността на приложението демонстрира стойност

Свредлата от твърда сплав играят решаваща роля в нефтените сондажни операции. Те могат лесно да се справят с различни твърди скални слоеве, като гранит и кварцит.

Изложба накрайници за бутони от твърда сплав изключително висока твърдост и изключителна устойчивост на износване, което им позволява да издържат на огромното триене и износване по време на продължителни сондажни операции.

Материалите от твърда сплав също предлагат отлична устойчивост на удар, което им позволява да издържат на различни внезапни удари по време на процеса на пробиване, осигурявайки стабилност и непрекъснатост на сондажните операции.

V.  Бъдещи перспективи и предстоящи предизвикателства

China's "14th Five-Year Plan" explicitly emphasizes enhancing oil and gas supply capacity and improving development standards, charting the course for the advancement of hard alloys in the oil and gas drilling sector.

Тъй като дълбочините на сондажи за нефт и газ продължават да се увеличават и ефективността на сондажите се подобрява, изискванията за производителност на свредлата от твърди сплави също ще се повишат.

Индустриалните предприятия сега се фокусират върху изследването, разработването и производството на висококачествени накрайници и PDC субстрати от висок клас за добив на нефт и газ. Те се задълбочават в изследването на сплави за дълбоко сондиране, като се стремят да разрешат предизвикателствата на "тесните места" в националните енергийни сондажи и материали за скални изкопи.