PDC бұрғылау битіне арналған вольфрам карбиді саптама

    PDC бұрғылары мұнай мен газды бұрғылауда, геологиялық барлауда және басқа да кен орындарында кеңінен қолданылатын жоғары тиімді тау жыныстарын бұзатын құрал болып табылады. Вольфрам карбиді саптама оның негізгі құрамдастарының бірі болып табылады. Әдетте PDC бұрғысының су тесігіне орнатылады, ол салқындату, тазалау және тау жыныстарын бұзуға көмектесу үшін жоғары қысымды бұрғылау сұйықтығын айдайды. Оның өнімділігі бұрғылауға тікелей әсер етеді, бірақ солай

қызмет ету мерзімі және бұрғылау тиімділігі.

I.  Саңылауларды қосу әдісі:

    Ол PDC бұрғысының су тесігіне сәйкес келуі керек. Жалпы қосылым - бұрандалы қосылым (сыртқы немесе ішкі, дәлдігі 3А дәрежесімен

    жоғары қысымда ағып кетпеуін қамтамасыз етіңіз). Кейбір кішірек саңылаулар орнатудан кейін қопсытуды болдырмайтын кедергі орнатуды (басу арқылы орнату) пайдаланады.

II. Саптама материалының сипаттамасы: вольфрам карбиді (WC)

    1. Жоғары қаттылық пен тозуға төзімділік: Вольфрам карбидінің қаттылығы гауһардан кейін екінші орында, бұл оны бұрғылау сұйықтығындағы абразивті бөлшектердің (құмтас және металл қалдықтары сияқты) эрозиясына төзімді етіп, саптаманың қызмет ету мерзімін ұзартады.

    2. Коррозияға төзімділік: Ол бұрғылау ерітіндісіндегі химиялық қоспалардан (тұздар мен қышқылдар сияқты) коррозияға төтеп береді.

    3. Соққыға төзімділік: вольфрам карбиді әдетте кобальтты (Co) пайдаланады.

белгілі бір қаттылықты қамтамасыз ететін және сынғыш сынуды болдырмайтын байланыстырғыш.

III. Карбидті саптаманың құрылымдық дизайн ерекшеліктері

    1. Жеңілдетілген ішкі саңылау: турбуленттілікті азайтады және сұйықтықтың тиімділігін арттырады. Жалпы түрлерге мыналар жатады:

    2. Тікелей саңылау: қарапайым және берік, кәдімгі бұрғылауға жарамды.

    3. Venturi: конвергациялық-диверсивті құрылым ағын жылдамдығын арттырады және чиптерді жоюды жақсартады.

    4. Әртүрлі өлшемдер: саптаманың ішкі диаметрі (әдетте 6-16мм) бұрғылау сұйықтығының ағынының жылдамдығына және қажетті айдау жылдамдығына қарай таңдалады.

    Ауыстырылатын дизайн: тозудан кейін бұрғылауды толығымен ауыстырудың қажеті жоқ, техникалық қызмет көрсету шығындарын азайтады.

IV. Вольфрам карбиді саптамаларының негізгі функциялары төмендегідей:

    1. Кескіштерді салқындату

PDC бұрғы қашауының кескіштері тасты кесу үшін жоғары жылдамдықпен айналатындықтан, айтарлықтай жылу мөлшерін тудырады.  Шамадан тыс температура гауһар қабатының карбонизациясын және істен шығуын тудыруы мүмкін. The high-pressure drilling fluid ejected from the tungsten carbide nozzle directly removes this heat, keeping the cutter temperature within a safe range   (typically below  700°C)  and preventing thermal damage.

    2. Тау жыныстарын тазалау

Кесу процесінде пайда болған тау жыныстары кескіштердің айналасында жиналып, «балшықты шарлауды» (бұрғылау қашасына жабысатын кесінділер мен бұрғылау сұйықтығының қоспасы) тудырып, тау жыныстарын бұзу тиімділігін төмендетеді. Саптамадан шығатын жоғары жылдамдықты сұйықтық ағыны кескіш пен тас арасындағы тиімді байланысты сақтай отырып, кесінділерді тез таратады және ығыстырады.

    3. Гидравликалық көмекші тау жыныстарын бұзу

Саптамадан шығатын ағын (100-200 м/с жылдамдықпен) тау жыныстарының бетіне соғып, гидравликалық жарықтар жасайды. Бұл синергетикалық әсер кескіштердің механикалық кесу әрекетімен үйлеседі, әсіресе қатты қабаттарда ену жылдамдығын айтарлықтай арттыра отырып, тау жыныстарының үзілу төзімділігін төмендетеді.

V. Қолданбалар

Карбидті саптамалар негізінен келесі сценарийлерде қолданылады:

    1. Сланец пен әктас сияқты жұмсақ және орташа қатты қабаттар, мұнда олар PDC бұрғыларының тиімді кесу әрекетін толықтырады.

    2.  Терең/көлденең ұңғымалар жоғары айдау қысымын және дәл гидравликалық бақылауды қажет етеді, мұнда вольфрам карбиді саптамаларының сенімділігі өте маңызды.

    3.  Кварц құмтасы сияқты абразивтілігі жоғары қабаттар стандартты легирленген болат саптамалармен салыстырғанда жоғары тозуға төзімділік береді.