Waarom kan olie- en gaswinning niet zonder harde legeringen?

Bij het verkennen van olie- en gasbronnen diep in de aarde worden boren van harde legeringen het scherpe instrument van de mensheid in de strijd tegen harde rotsformaties, en dienen ze als een solide garantie voor China's diepe-aardestrategie.

In het afgelegen Tarim-bekken heeft de Yuejin 3-3XC-put van "Deep Earth No. 1" al een boordiepte van 10.000 meter overschreden. Dit gebied, met zijn uiterst complexe geologische omstandigheden, stelt strenge eisen aan boorproducten. Wat deze uitdagende omgevingen overwint, zijn de "ijzeren tanden en stalen kaken" gemaakt van harde legeringen.

I. Deep Earth-uitdagingen, boorproblemen

Naarmate de Chinese olie- en gasexploratie zich verder ontwikkelt in diepe en ultradiepe lagen, worden olievelden geconfronteerd met extreme omgevingen die worden gekenmerkt door "drie ultra's en één hoge": ultradiep, ultrahoge temperatuur, ultrahoge druk en een hoog zwavelgehalte.

Onder dergelijke omstandigheden hebben gewone boren moeite met presteren. Traditionele materiaalboren slijten snel, hebben een korte levensduur en een laag rendement, waardoor ze niet voldoen aan de eisen van moderne olie- en gasboringen.

Energie is de levensader van de industrie. Diepe aardse olie- en gasbronnen zijn een cruciaal front geworden in de Chinese olie- en gasontwikkeling, waardoor het van essentieel belang is om de technologische uitdagingen op het gebied van boren te overwinnen.

II.  Harde legeringen: het belangrijkste hulpmiddel voor het aanpakken van harde formaties

Harde legeringen zijn het ideale materiaal geworden voor olie- en gasboringen vanwege hun hoge hardheid, hoge sterkte en uitzonderlijke slijtvastheid.

Ze worden geproduceerd door wolfraam-, kobalt- en andere metaalpoeders bij hoge temperaturen te sinteren, waardoor een hardheid van meer dan 90 op de schaal van Mohs wordt bereikt, veel meer dan die van traditionele staalmaterialen.

III.  Technologische doorbraken en structurele innovaties

Om diepere en complexere formaties aan te pakken, blijft de boortechnologie van harde legeringen innoveren.

Polykristallijne diamant compact (PDC) frezen die worden gebruikt bij olie- en gasboringen bestaan uit een behuizing van een harde legering en een daarin geïntegreerde diamantlaag.

Het composietlichaam van harde legering heeft een dubbellaagse structuur: een binnenkern gemaakt van een cilinder van harde legering met hoge taaiheid en een buitenlaag gemaakt van een buis van hoge hardheid, zeer slijtvast, met daartussen een hittebestendige dunne metalen buis.

Dit ontwerp zorgt ervoor dat de kern van het harde legeringssubstraat een hoge taaiheid en sterkte heeft, terwijl het buitenoppervlak een hoge hardheid en uitzonderlijke erosieweerstand biedt, waardoor het geschikt is voor booromstandigheden met hoge impact en hoge erosie.

IV.  Effectiviteit van toepassingen toont waarde aan

Boren van harde legeringen spelen een cruciale rol bij olieboringen. Ze kunnen met gemak verschillende harde gesteentelagen aan, zoals graniet en kwartsiet.

Er zijn knopbits van harde legering te zien extreem hoge hardheid en uitstekende slijtvastheid, waardoor ze bestand zijn tegen de enorme wrijving en slijtage tijdens langdurige boorwerkzaamheden.

Harde legeringsmaterialen bieden ook een uitstekende slagvastheid, waardoor ze tijdens het boorproces verschillende plotselinge schokken kunnen doorstaan, waardoor stabiliteit en continuïteit bij boorwerkzaamheden worden gegarandeerd.

V. Toekomstperspectieven en toekomstige uitdagingen

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.

Naarmate de boordiepten voor olie en gas blijven toenemen en de boorefficiëntie verbetert, zullen de prestatie-eisen voor boren van harde legeringen ook stijgen.

Industriële ondernemingen richten zich nu op het onderzoek, de ontwikkeling en de productie van hoogwaardige knoopbits en hoogwaardige PDC-substraten voor olie- en gaswinning. Ze verdiepen zich in de studie van legeringen voor het boren van diepe putten en streven ernaar de knelpunten op het gebied van nationale energieboringen en materialen voor het uitgraven van rotsen op te lossen.