Почему добыча нефти и газа не может обойтись без твердых сплавов?

При разведке ресурсов нефти и газа в недрах Земли твердосплавные буровые коронки становятся для человечества острым инструментом в борьбе с твердыми горными породами, служащими надежной гарантией глубоководной стратегии Китая.

В отдаленном Таримском бассейне скважина Yuejin 3-3XC «Deep Earth No. 1» уже превысила глубину бурения в 10 000 метров. Эта территория с ее чрезвычайно сложными геологическими условиями предъявляет жесткие требования к продукции для буровых долот. Что побеждает в этих сложных условиях, так это «железные зубы и стальные челюсти», изготовленные из твердых сплавов.

I. Проблемы глубокой земли и трудности бурения

По мере того, как разведка нефти и газа в Китае продвигается в глубокие и сверхглубокие слои, нефтяные месторождения сталкиваются с экстремальными условиями, характеризующимися «три ультра и одним высоким» — сверхглубокими, сверхвысокими температурами, сверхвысоким давлением и высоким содержанием серы.

В таких условиях обычные сверла с трудом справляются со своей задачей. Традиционные буровые долота быстро изнашиваются, имеют короткий срок службы и низкую эффективность и не отвечают требованиям современного бурения нефти и газа.

Энергетика является источником жизненной силы промышленности. Глубоководные запасы нефти и газа стали важнейшим фронтом развития нефтегазовой отрасли Китая, что делает необходимым преодоление технологических проблем бурения.

II.  Твердые сплавы: ключевой инструмент для борьбы с твердыми образованиями

Твердые сплавы стали идеальным материалом для бурения нефтяных и газовых скважин благодаря их высокой твердости, высокой прочности и исключительной износостойкости.

Их производят путем спекания порошков вольфрама, кобальта и других металлов при высоких температурах, достигая твердости более 90 по шкале Мооса, что намного превышает твердость традиционных стальных материалов.

III.  Технологические прорывы и структурные инновации

Для обработки более глубоких и сложных пластов технология твердосплавных сверл продолжает совершенствоваться.

Компактные поликристаллические алмазные резцы (PDC), используемые при бурении нефти и газа, состоят из композитного корпуса из твердого сплава и интегрированного с ним алмазного слоя.

Композитный корпус из твердого сплава имеет двухслойную структуру: внутренний сердечник изготовлен из цилиндра из высокопрочного твердого сплава, а внешний слой изготовлен из высокотвердой, износостойкой трубки из твердого сплава, между которыми внедрена тонкая металлическая трубка, устойчивая к высоким температурам.

Такая конструкция гарантирует, что сердцевина твердосплавной подложки обладает высокой ударной вязкостью и прочностью, а внешняя поверхность обеспечивает высокую твердость и исключительную эрозионную стойкость, что делает ее подходящей для бурения с высокими ударными нагрузками и высокой эрозией.

IV.  Эффективность приложений демонстрирует ценность

Сверла из твердого сплава играют решающую роль в операциях по бурению нефти. Они могут легко преодолевать различные слои твердых пород, таких как гранит и кварцит.

Выставка кнопочных бит из твердого сплава чрезвычайно высокая твердость и исключительная износостойкость, что позволяет им выдерживать огромное трение и износ во время длительных операций бурения.

Твердые сплавы также обладают превосходной ударопрочностью, что позволяет им выдерживать различные внезапные удары в процессе сверления, обеспечивая стабильность и непрерывность операций бурения.

V. Будущие перспективы и предстоящие задачи

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.

Поскольку глубина бурения нефти и газа продолжает увеличиваться, а эффективность бурения повышается, требования к производительности твердосплавных буровых долот также будут расти.

Промышленные предприятия в настоящее время сосредоточены на исследованиях, разработке и производстве высококачественных коронок и высококачественных подложек PDC для добычи нефти и газа. Они углубляются в изучение сплавов для бурения глубоких скважин, стремясь решить «узкие места» в национальных энергетических буровых и горнодобывающих материалах.