Производитель шнекового бурового инструмента для традиционных буровых растворов

Если честно, многие до сих пор путают шнековый инструмент для традиционных растворов с обычными бурами – а ведь разница в подходах к проектированию здесь принципиальная. Наша команда в ООО Чэнду Цзитао Машиностроительное оборудование с 2011 года как раз через это прошла: сначала думали, что достаточно взять стандартную сталь и увеличить толщину стенки, но первые же полевые испытания в Татарстане показали – без учета специфики глинистых растворов и переменных нагрузок инструмент живет в три раза меньше заявленного срока.

Конструкционные особенности, которые не увидишь в каталогах

Вот смотрите – большинство производителей до сих пор используют шнековый буровой инструмент с равномерным шагом витка. Мы же после серии заклиниваний в плотных глинах перешли на переменный шаг, причем расчеты делали не по учебникам, а на основе лога бурения с объектов в Западной Сибири. Кстати, эти наработки потом вылились в один из наших патентов.

Толщина стенки трубы – отдельная история. В 2015 году мы поставили партию инструмента с запасом прочности 'на всякий случай', но клиенты жаловались на перерасход топлива и низкую скорость проходки. Пришлось пересчитывать все с привязкой к конкретным типам пород – теперь для карбонатных отложений делаем тоньше стенку, для песчаников с кварцевыми включениями усиливаем конструкцию.

Соединительные замки – вот где собака зарыта. Стандартные конические резьбы для традиционных растворов часто забиваются, особенно при работе с добавками барита. Мы перепробовали полтора десятка конфигураций, пока не остановились на модифицированной trapezoidal резьбе с увеличенными зазорами. Не идеально, но хотя бы не требует чистки после каждого рейса.

Материаловедческие тонкости, которые редко обсуждают на совещаниях

Марка стали – это вообще отдельный разговор. Когда мы начинали в 2011, брали стандартную 40Х, но она не выдерживала цикличных нагрузок в соленых средах. Перешли на 38ХН3МФА с дополнительной объемной закалкой – да, дороже, но хотя бы нет внезапных разрушений на глубине.

Антикоррозионное покрытие – многие до сих пор считают, что для традиционных растворов это не важно. Но ведь в тех же глинистых растворах щелочная среда плюс абразивные частицы съедают незащищенный металл за сезон. Мы тестировали разные варианты – от газотермического напыления до полимерных композиций. В итоге для большинства условий подошел электролитический цинк с пассивацией, хотя для агрессивных сред пришлось разрабатывать кадмиевое покрытие с дополнительной пропиткой.

Термообработка – вот где большинство производителей экономят, а потом удивляются, почему буровой инструмент крошится в зоне замкового соединения. Мы после нескольких возвратов ввели обязательную закалку ТВЧ для критичных участков, плюс контроль твердости не по трем точкам, а по всей длине изделия.

Производственные моменты, которые влияют на результат

На нашем сайте jitbit.ru мы пишем про контроль качества, но редко кто понимает, что это значит на практике. Например, при сварке витков к трубе нельзя допускать перегрева – иначе в зоне термического влияния меняется структура металла. Мы через это прошли, когда в 2013 году была партия с микротрещинами вдоль сварных швов.

Балансировка – кажется мелочью, но при рабочих оборотах даже небольшой дисбаланс приводит к вибрациям, которые разрушают не только инструмент, но и буровую установку. Мы сначала балансировали на обычных станках, но потом пришлось заказывать специальные стенды с компьютерным анализом – дорого, но дешевле, чем компенсировать клиентам ремонт техники.

Геометрия витка – здесь нельзя слепо следовать ГОСТам. Для разных типов грунтов оптимальный угол наклона и профиль витка отличаются. Мы на основе испытаний составили свою таблицу подбора – например, для вязких глин делаем более крутой угол и уменьшенную площадь контакта.

Полевые испытания как главный критерий истины

Лабораторные тесты – это хорошо, но реальные условия всегда вносят коррективы. Помню, в 2016 году мы поставили партию инструмента для проекта в Ямало-Ненецком округе – по всем расчетам должно было работать идеально, но на месте оказалось, что при -45°C пластичность стали падает сильнее ожидаемого. Пришлось экстренно менять технологию термообработки.

Обратная связь от бурильщиков – бесценный источник информации. Именно они подсказали нам сделать фаску на торце витка – казалось бы, мелочь, но значительно упрощает центровку при повторном погружении. Сейчас мы всех новых инженеров обязательно отправляем на объекты – пусть посмотрят, как работает их расчеты в реальности.

Сравнительные испытания – мы регулярно закупаем образцы конкурентов и тестируем в одинаковых условиях. Интересно, что иногда простые решения оказываются эффективнее сложных. Например, корейские производители делают витки тоньше, но из более качественной стали – и их инструмент служит дольше при сопоставимой стоимости.

Эволюция подходов к проектированию

За 12 лет работы мы отошли от стандартных решений к индивидуальному подходу. Сейчас, когда к нам обращается новый клиент, мы сначала запрашиваем детальные условия бурения – не только тип породы, но и параметры раствора, режимы работы, даже опыт предыдущих отказов.

Наша проектная команда научилась моделировать нагрузки в специализированном ПО, но всегда оставляет запас на 'человеческий фактор'. Например, добавили упрочняющие накладки в зонах, где бурильщики чаще всего допускают перегрузки.

Перспективы развития – рассматриваем композитные материалы для уменьшения веса, но пока традиционная сталь остается оптимальной по соотношению цена/надежность. Хотя для специальных применений уже делаем экспериментальные образцы с титановыми сплавами.

Взаимодействие с клиентами и обратная связь

Долгосрочные партнерские отношения с десятками организаций – это не просто красивая фраза из описания компании. Например, с 'Башнефтью' мы работаем уже 8 лет, и за это время совместно доработали конструкцию замкового соединения специально для их условий.

Наш принцип честности иногда приводит к нестандартным ситуациям – бывало, отговаривали клиентов от заказа 'усиленной' модификации, когда понимали, что для их задач подойдет стандартный вариант. В краткосрочной перспективе теряем в прибыли, но сохраняем репутацию.

Эффективность и инновации – мы не гонимся за количеством патентов, но каждый наш патент решает конкретную проблему. Как тот же изменяемый шаг витка, который родился из жалоб на заклинивание в определенных типах пород.