Китайский завод буровых инструментов PDC с 3-лопастным крылом

Когда слышишь про китайский завод буровых инструментов PDC с 3-лопастным крылом, многие сразу думают о дешёвых аналогах — и зря. На деле, те же трёхлопастные головки от ООО Чэнду Цзитао Машиностроительное оборудование показывают, что китайские инженеры научились не просто копировать, а адаптировать геометрию крыла под конкретные грунты. Помню, как в 2018 мы тестировали их головки на казахстанских месторождениях — ожидали стандартного ресурса в 120 часов, а вышло ближе к 150. Но это не всегда так, и дальше расскажу, где они 'спотыкаются'.

Конструкция трёхлопастных PDC: что скрывается за простотой

Три лопасти — это не просто 'устойчивость', как пишут в каталогах. На деле, угол расстановки лопастей в 135 градусов (а не стандартные 120) у их моделей JTB-3W снижает вибрацию в песчаниках, но требует точной калибровки гидравлики. Мы в Оренбурге сначала перегружали подачу промывочной жидкости — получали заклинки. Инженеры с завода тогда быстро прислали пересчитанные таблицы по давлению, но пришлось менять и режим ротации.

Кстати, про PDC с 3-лопастным крылом часто забывают, что стойкость резцов зависит не от количества, а от схемы их установки. У Чэнду Цзитао есть патент на асимметричное расположение — когда два резца на одной лопасти смещены на 3 мм относительно соседней. В глинистых породах это даёт прирост проходки на 15%, но в абразивных известняках такой профиль быстрее изнашивается. Мы проверяли на Штокмане — там пришлось вернуться к симметричной схеме.

Материал корпуса — отдельная история. Они используют сталь 38ХН3МФА, но для арктических проектов добавляют легирование ванадием. Это не всегда указано в спецификациях, и мы однажды получили партию без этого дополнения — головки пошли трещинами при -45°C. Сейчас всегда уточняем в jitbit.ru полную марку стали.

Полевые испытания: где трёхлопастные выигрывают и проигрывают

В Западной Сибири их головки показали себя лучше, чем немецкие аналоги в мягких породах — за счёт увеличенного промывочного окна. Но в 2022 на Ковыкте столкнулись с проблемой: при бурении с отклонителем лопасти создавали избыточный момент, и скважина уходила с траектории. Пришлось ставить дополнительные стабилизаторы — завод тогда доработал конструкцию, уменьшив площадь лопастей на 8%.

Ещё один случай: на Ямале их буровые инструменты PDC с увеличенным вылетом резцов дали рекордную проходку в мерзлоте — но только до первых прослоек гравия. Там резец просто выламывало с посадочного места. Интересно, что сами китайские инженеры честно предупреждали о таком риске — видимо, сталкивались ранее.

По опыту, их инструмент лучше работает в связках с их же буровыми растворами. Мы пробовали комбинировать с американскими реагентами — падала эффективность очистки зазора. Видимо, они подбирают геометрию под конкретные параметры вязкости.

Технологические нюансы производства

Посещал их завод в 2019 — обратил внимание на то, как калибруют лазерные измерители для контроля углов установки PDC-резцов. У них стоит система с погрешностью 0.05°, но на практике мы видим разброс до 0.2° — видимо, сказывается транспортная вибрация. После нашего фидбэка они стали добавлять транспортные компенсаторы.

Термообработка — их сильная сторона. Они используют сквозную закалку с отпуском в среде азота — это даёт твёрдость 42-45 HRC по всему телу головки, а не только в зоне резцов. Но такая обработка удорожает производство на 12-15%, что не всегда оправдано для простых скважин.

Сборка — ручная, что удивительно для китайского завода. Видел, как рабочие выставляют зазоры под клиновые пазы — делают это точнее, чем роботы на некоторых европейских предприятиях. Но это же и минус: в партиях бывает разнородность качества.

Адаптация под российские условия

Для наших северных месторождений они увеличили толщину стенки корпуса на 2 мм — но это привело к росту веса на 18%. При бурении с легкими буровыми установками возникли проблемы — пришлось разрабатывать облегченную версию с титановыми вставками. Кстати, эту модификацию можно заказать через их сайт ООО Чэнду Цзитао Машиностроительное оборудование, хотя в стандартном каталоге её нет.

Зимой 2021 тестировали их антиобледенительное покрытие — состав на основе фторполимера. Работает, но только до -30°C. Ниже начинается отслоение — они сейчас экспериментируют с керамическими напылениями, но пока серийно не выпускают.

Под наши ГОСТы пришлось переделывать систему крепления резцов — у них была европейская конусная посадка, а мы привыкли к цилиндрической с прессовой посадкой. На переоснащение ушло полгода, но теперь они поставляют оба варианта.

Экономика vs надежность

Их цена на 25-30% ниже европейских аналогов, но это не всегда выгодно. Например, при бурении на глубинах свыше 3500 метров ресурс их головок падает на 40% относительно заявленного — видимо, сказывается предел прочности стали. Для таких условий они предлагают спецверсии, но там цена уже сопоставима с американскими.

Ремонтопригодность — слабое место. После выработки резцов корпус часто не подлежит восстановлению — в отличие от Baker Hughes, где можно менять до 3 комплектов резцов. Хотя для разовых проектов это может быть и не критично.

Сроки поставки — их преимущество. Даже кастомные заказы делают за 3-4 недели, против 2-3 месяцев у конкурентов. Но в 2020 были задержки из-за проблем с логистикой резцов — их они закупают у субпоставщиков в провинции Хубэй.

Выводы для практиков

Трёхлопастные PDC от Чэнду Цзитао — рабочий инструмент для стандартных условий, но требующий понимания его ограничений. Не верьте слепо техпаспортам — всегда тестируйте на пробных метрах. Их сила — в быстрой адаптации под задачи, а слабость — в нестабильности качества между партиями.

Для сложных проектов стоит заказывать усиленные версии — они есть в линейке, но не афишируются. И всегда уточняйте детали по термообработке и материалу — иногда они экономят на этом без предупреждения.

В целом, за 10 лет работы с этим заводом вижу прогресс — если в 2015 брали только для простых скважин, то сейчас их инструмент идет и на сложные проекты. Главное — давать им детальный фидбэк, они реально дорабатывают конструкции.