مزایا و چالش های استفاده از برش PDC در صنعت نفت و گاز

برش های فشرده الماس پلی کریستالی (PDC) به دلیل توانایی آنها در افزایش دقت و کنترل حفاری به طور فزاینده ای در صنعت نفت و گاز محبوب شده اند. با این حال؛ با افزایش تقاضا برای چاه های عمیق تر و پیچیده تر، برش PDC با تعدادی چالش در صنعت نفت و گاز مواجه است. در این مقاله، مزایای برش PDC و چالش های بسیاری که در صنعت نفت و گاز آینده با آن مواجه است را بررسی خواهیم کرد.

مزایای برش PDC:

1. ثبات و دوام

برش‌های PDC از ذرات الماس مصنوعی ساخته شده‌اند که تحت دما و فشار بالا با هم ذوب می‌شوند و آنها را بسیار بادوام و پایدار می‌سازد. این پایداری و دوام امکان حفاری دقیق تر و کنترل بهتر بر فرآیند حفاری را فراهم می کند.

2. یکنواختی

برش‌های PDC به گونه‌ای طراحی شده‌اند که شکل و اندازه یکنواختی داشته باشند، که امکان حفاری ثابت‌تر و گمانه‌های صاف‌تر را فراهم می‌کند. این یکنواختی همچنین خطر انحراف از مسیر حفاری برنامه ریزی شده را کاهش می دهد و دقت حفاری را افزایش می دهد.

3. طراحی انعطاف پذیری

برش های PDC را می توان با هندسه ها و ساختارهای برش خاصی طراحی کرد تا عملکرد آنها را در یک برنامه حفاری خاص به حداکثر برساند. این انعطاف‌پذیری طراحی، امکان حفاری دقیق‌تر در سازندهای سنگی مختلف، از جمله سازندهای سخت و ساینده را فراهم می‌کند.

4. کاهش لرزش

برش های PDC برای کاهش ارتعاشات در حین عملیات حفاری طراحی شده اند. این کاهش ارتعاش باعث کنترل بهتر فرآیند حفاری می شود و در نتیجه حفاری دقیق تر و کاهش سایش تجهیزات حفاری انجام می شود.

5. زمان حفاری سریعتر

برش‌های PDC نسبت به ابزارهای حفاری سنتی تهاجمی‌تر و سریع‌تر هستند و زمان سوراخ‌کاری سریع‌تر و سوراخ‌کاری دقیق‌تر را امکان‌پذیر می‌کنند. این افزایش سرعت حفاری همچنین خطر انحراف از مسیر حفاری برنامه ریزی شده را کاهش می دهد و در نتیجه حفاری دقیق تر می شود.

در نتیجه، پایداری، دوام، یکنواختی، انعطاف‌پذیری طراحی، کاهش ارتعاشات و زمان‌های حفاری سریع‌تر برش‌های PDC همگی به افزایش دقت و کنترل حفاری کمک می‌کنند. استفاده از برش های PDC صنعت نفت و گاز را متحول کرده است و امکان عملیات حفاری دقیق تر و کارآمدتر را فراهم کرده است.

چالش های PDC Cutters:

1.هزینه اولیه بالای برش PDC

برش‌های PDC نسبت به ابزارهای حفاری سنتی گران‌تر هستند، که می‌تواند مانعی برای پذیرش آنها باشد. هزینه برش PDC می تواند سرمایه گذاری قابل توجهی برای شرکت های حفاری، به ویژه برای اپراتورهای کوچکتر باشد. با این حال، صرفه جویی در هزینه طولانی مدت مربوط به برش PDC ممکن است بیشتر از سرمایه گذاری اولیه باشد.

2. در دسترس بودن محدود تکنسین های ماهر

طراحی برش های PDC برای کاربردهای خاص حفاری می تواند چالش برانگیز باشد. در طراحی کاترها باید سازندهای زمین شناسی خاص حفاری شده و همچنین پارامترهای حفاری مانند وزن بر بیت و سرعت چرخش در نظر گرفته شود. این امر مستلزم درک کامل محیط حفاری و خواص سازندهای سنگی است که حفاری می شوند.

3. مسائل مربوط به سازگاری با تشکل ها و شرایط حفاری خاص

برش های PDC برای تحمل دما و فشار بالا طراحی شده اند، اما محدودیت هایی برای استفاده از آنها وجود دارد. در برخی از کاربردهای حفاری، مانند حفاری در دمای بالا، برش های PDC ممکن است نتوانند در شرایط شدید مقاومت کنند که منجر به سایش و خرابی زودرس می شود. اگر برش‌ها در معرض ضربه یا ضربه بیش از حد قرار گیرند، این شکنندگی می‌تواند منجر به خرد شدن و شکستگی شود. این می تواند منجر به کاهش راندمان حفاری و افزایش زمان خرابی شود.

برای غلبه بر این چالش ها، همکاری بین تولیدکنندگان، اپراتورها و ارائه دهندگان خدمات بسیار مهم است. با استفاده از تخصص و منابع جمعی صنعت، ما می‌توانیم راه‌حل‌های نوآورانه‌ای را توسعه دهیم که عملکرد و قابلیت اطمینان برش‌های PDC را در صنعت نفت و گاز افزایش می‌دهد. برای مثال، در منطقه توسعه جنوب Negros فیلیپین، یک عنصر الماس مخروطی مخروطی نوآورانه (CDE) برای چاه فوق‌عمیق محلی طراحی شد، و یک اثر مشابه در مقایسه با مقاومت جدید PDC نشان داده شد. بیت ها آزمایش‌های آزمایشگاهی نشان داده‌اند که برخی از شرکت‌ها با فرآیند تولید مته شروع می‌کنند، مانند فناوری جدید تولید ابزار PDC با دمای بالا و فشار بالا Schlumberger که استحکام ریز ساختار PDC را بهبود می‌بخشد و محتوای کبالت را کاهش می‌دهد و در نتیجه پایداری حرارتی و مقاومت در برابر سایش ساختار الماس را بهبود می‌بخشد. ابزارهای HTHP مقاومت در برابر سایش و خستگی حرارتی بالاتری نسبت به ابزارهای استاندارد PDC ارائه می‌دهند و تقریباً 100 درصد افزایش می‌یابند بدون اینکه مقاومت ضربه‌ای را به خطر بیندازند. نه تنها این، کشورهای خارجی نیز مته های هوشمند طراحی کرده اند. به عنوان مثال، در سال 2017، بیکر هیوز TerrAdapt را منتشر کرد، اولین مته تطبیقی ​​صنعت، که دارای یک تنظیم کننده است که به طور خودکار عمق برش مته را تنظیم می کند تا سرعت حفاری را بر اساس شرایط سنگ سازند بهبود بخشد. هالیبرتون نسل جدید فناوری بیت تطبیقی ​​خود را معرفی کرده است، عنصر توپ برش عمیق CruzerTM، که به طور خودکار پارامترهای حفاری را با شرایط پایین سوراخ تنظیم می کند، گشتاور را به طور قابل توجهی کاهش می دهد و در عین حال ROP را افزایش می دهد و راندمان حفاری را افزایش می دهد.

اگر به کاترهای PDC علاقه مند هستید و اطلاعات و جزئیات بیشتری می خواهید، می توانید از طریق تلفن یا پست در سمت چپ با ما تماس بگیرید یا در پایین صفحه ایمیل برای ایالات متحده ارسال کنید.