Технология разрушения горных пород с фасонным зубом
2025-04-18
Фасонный зуб является родственником традиционного плоского круглого зуба, благодаря индивидуальному дизайну формы режущего зуба, он изменяет единственный метод разрушения породы и метод удара обычного зуба PDC, и реализует составной метод разрушения породы, состоящий из сдвига, вспашки и удара, что улучшает эффект разрушения породы и срок службы зуба PDC в конкретном пласте. Форма зубьев прослеживается с 1980-х годов, компания Mejia, основываясь на ударном механизме разрушения, выдвинула сферический дизайн зубьев, но не получила популярности в применении PDC буровых коронок. 2010 год, компания Smith выпустила конический зуб, сферический дизайн зубьев Mejia оптимизирован в коническую структуру, отечественные и зарубежные инженеры по бурению оценили как лучшую ударопрочность режущих зубьев. Однако конические зубья имеют такие недостатки, как низкий эффект разрушения породы, единственный метод разрушения породы, низкая механическая скорость бурения и большее давление при бурении. По этой причине компания Smith выпустила зубья в форме топора, оптимизировав конические зубья в форму топора, что не только сохраняет "острие" конических зубьев, но и формирует "поверхность гребня", жертвуя частью ударной прочности за счет эффективного улучшения породоразрушающего эффекта.
В 2013 году отечественная компания Hemingrun подала заявку на патент на зуб, похожий по форме на топорный, но он не получил широкого внимания и применения из-за отсутствия положительной реакции со стороны производителей буров и буровых установок из-за позиционирования его роли на рынке. В 2015 году хьюстонский научно-исследовательский центр PetroChina разработал выпуклый гребнеобразный непланарный режущий зуб, а в 2016 году отечественная компания Sifangda разработала зуб Mercedes-Benz с похожей формой. Обе формы зубьев установили баланс между ударопрочностью конических зубьев и агрессивностью топорных зубьев и позволили добиться лучших результатов при работе в неоднородных и твердых породах. Исходя из различных конструктивных целей и необходимости патентной защиты, крупнейшие зарубежные буровые компании постепенно сформировали свои собственные конструкторские идеи для фасонных зубьев. Как инициатор технологии фасонных зубьев, корпорация Smith, помимо вышеупомянутых конических зубьев, топорных зубьев, также запустила 360° зубья, метаболические зубья и вогнутые топорные зубья; Baker Hughes запустила двойные фасонные зубья, зубья мороженого, зубья цветка сливы, тройные призматические зубья поколения 1 и 2; национальная компания нефтяных скважин Huagao вокруг зубьев до плоскостного дизайна, и последовательно разработала 3D, 4DX, 4DXC, 5DX и другие формы зубьев. Хотя компания Halliburton представила такие фигурные зубья, как зубья с изогнутым лезвием и волнообразные зубья, а компания Atra использует зубья "ниндзя", но по сравнению с тремя головными компаниями Smith, Baker Hughes и National Oilwell Huagao, Halliburton, Atra и Varei не проявляют активности в исследовании и разработке фигурных зубьев. Стоит отметить, что фасонные зубья не являются панацеей, они более требовательны к пригодности пласта, мы должны полностью понимать конструктивные преимущества и недостатки каждого типа фасонных зубьев, а также хорошо провести литологический анализ пласта, чтобы в полной мере реализовать эффективность конструкции фасонных зубьев.
-
-
-
WeChat
