معرفی کاربرد مته‌های حفاری PDC 8.5 اینچی

1. بررسی اجمالی محصول

مته حفاری 8.5 اینچی PDC (فشرده الماس پلی کریستالی) یک ابزار حفاری هسته ای است که به طور گسترده در زمینه های اکتشاف نفت و گاز، اکتشاف زمین شناسی و معدن استفاده می شود. با قطر 215.9 میلی متر، برای اکثر عملیات حفاری متوسط ​​تا عمیق (از 2000 متر تا 6000 متر) مناسب است. با بهره گیری از سختی فوق العاده بالای فشرده های الماس پلی کریستالی و طراحی ساختار بهینه شده مته، به یک راه حل حفاری کارآمد تبدیل شده است که جایگزین مته های مخروطی سنتی می شود و به طور قابل توجهی راندمان حفاری را بهبود می بخشد و هزینه های عملیاتی را کاهش می دهد.

2. ترکیب مواد هسته

عملکرد مته حفاری 8.5 اینچی PDC تا حد زیادی توسط ترکیب مواد با کیفیت بالای آن تعیین می شود که عمدتاً شامل سه بخش کلیدی است:

2.1 برشگرهای PDC

دندانه‌های برش مته از فشرده‌های الماس پلی کریستالی با کیفیت بالا ساخته شده‌اند. این فشرده‌ها از پودر ریز الماس مصنوعی تحت دمای بالا و فشار بالا تف جوشی می‌شوند. لایه الماس برشگرهای PDC دارای سختی بیش از HV10000 است و مقاومت به سایش آن 50 تا 100 برابر بیشتر از کاربید سیمانی است. این امر مته را قادر می سازد تا حتی در سازندهای ساینده نیز عملکرد برش عالی را حفظ کند.

2.2 ماتریس کاربید تنگستن

ماتریسی که از برشگرهای PDC پشتیبانی می کند از کاربید سیمانی مبتنی بر کاربید تنگستن با استحکام بالا ساخته شده است. این ماده مقاومت در برابر ضربه و مقاومت در برابر سایش فوق العاده ای را ترکیب می کند که می تواند به طور موثر از برشگرهای PDC پشتیبانی کند تا در سازندهای پیچیده به طور پایدار کار کنند. از ترک خوردن ماتریس ناشی از ضربه لایه در حین فرآیند حفاری جلوگیری می کند و یکپارچگی و قابلیت اطمینان ساختار مته را تضمین می کند.

2.3 بدنه مته

بدنه اصلی مته از فولاد آلیاژی 42CrMo فورج شده است. پس از عملیات حرارتی کوئنچ و تمپر، استحکام کششی آن به بیش از 1000 مگاپاسکال می رسد. این بدنه مته با استحکام بالا می تواند فشار حفاری بالا (تا 350 کیلو نیوتن) و سرعت چرخش بالا (تا 200 دور در دقیقه) را در حین عملیات حفاری تحمل کند و پایداری ساختاری و عمر طولانی مدت مته را تضمین کند.

3. مزایای عملکرد

مته حفاری 8.5 اینچی PDC که از ترکیب مواد پیشرفته خود مشتق شده است، مزایای عملکردی قابل توجهی را در مقایسه با ابزارهای حفاری سنتی نشان می دهد:

• راندمان حفاری فوق العاده بالا: سختی بالای برشگرهای PDC به مته اجازه می دهد تا به نرخ حفاری (ROP) برسد که 30٪ تا 100٪ بیشتر از مته های مخروطی در سازندهای معمولی مانند ماسه سنگ و سنگ آهک است. این امر چرخه حفاری را به شدت کوتاه می کند.
• عمر طولانی: مواد مقاوم در برابر سایش، تلفات دندانه‌های برش را کاهش می دهند. مسافت پیموده شده یک مته حفاری 8.5 اینچی PDC می تواند به 2 تا 5 برابر مته مخروطی برسد و تعداد عملیات سفر را به طور قابل توجهی کاهش داده و هزینه کلی حفاری را کاهش می دهد.
• مسیر حفاری پایدار: هم افزایی بین مواد سفت و ساختار بهینه شده، مته را به قابلیت های حفاری جهت دار عالی مجهز می کند. برای چاه های عمودی، چاه های افقی و چاه های با دسترسی گسترده مناسب است و کنترل دقیق مسیر حفاری را تضمین می کند.

4. سناریوهای اصلی کاربرد

با توجه به عملکرد عالی آن، مته حفاری 8.5 اینچی PDC به طور گسترده در زمینه های مختلف کاربرد دارد:

4.1 حفاری نفت و گاز

به عنوان مته اصلی برای سازندهای متوسط ​​تا عمیق، به طور گسترده در حفاری بخش های منحرف شده، بخش های افقی و بخش های مماس در سازندهای ترکیبی مانند ماسه سنگ، گل سنگ و سنگ آهک استفاده می شود. به ویژه برای توسعه کارآمد منابع نفت و گاز غیر متعارف مانند گاز شیل و نفت تنگ مناسب است. در حفاری چاه افقی گاز شیل، می تواند راندمان حفاری بالایی را برای مدت طولانی حفظ کند و به طور موثر هزینه توسعه گاز شیل را کاهش دهد.

4.2 حفاری اکتشاف زمین شناسی

در زمینه اکتشاف زمین شناسی، این مته برای حفاری هسته ای در اکتشاف منابع معدنی و بررسی های هیدروژئولوژیکی استفاده می شود. ویژگی های برش با دقت بالا آن می تواند به طور موثر از یکپارچگی هسته سنگ محافظت کند و دقت داده های اکتشاف را تضمین کند. این امر برای تعیین توزیع و ذخایر منابع معدنی بسیار مهم است.

4.3 حفاری معدن

در عملیات معدن، مته حفاری 8.5 اینچی PDC برای حفاری چاه های تهویه، چاه های زهکشی و سوراخ های انفجار در معادن زغال سنگ، معادن فلزات و سایر مناطق معدنی مناسب است. در سازندهای سنگ سخت، راندمان شکستن سنگ عالی را نشان می دهد و نیازهای عملیاتی با راندمان بالا را برای معادن در مقیاس بزرگ برآورده می کند. می تواند با محیط کار سخت معادن سازگار شود و عملکرد پایدار را حفظ کند.

4.4 سایر زمینه های ویژه

همچنین در زمینه های خاصی مانند حفاری چاه های زمین گرمایی و توسعه متان بستر زغال سنگ کاربرد دارد. با مقاومت در برابر دما (قادر به تحمل دماهای بالای 200 درجه سانتیگراد) و مقاومت در برابر خوردگی، می تواند با شرایط کاری سخت سازندهای خاص سازگار شود. به عنوان مثال، در حفاری چاه های زمین گرمایی، می تواند در برابر محیط با دمای بالا در زیر زمین مقاومت کند و پیشرفت روان توسعه منابع زمین گرمایی را تضمین کند.