Vergleichende Analyse von Rollenbit und PDC Bit

Bohrarbeiten sind eine komplexe und abwechslungsreiche Anlagentechnik. Um die erfolgreiche Fertigstellung, Koordination und Zusammenarbeit mehrerer Systeme sicherzustellen, sind erforderlich, unter denen die vernünftige Auswahl des Bits die Voraussetzung ist, um die hohe Qualität und effiziente Fertigstellung der Bohrarbeiten zu gewährleisten. Heutzutage sind die am weitesten verbreiteten Stückchen in der Bohrtechnik Rollenstückchen und Diamantverbundstückchen (PDC). Dieses Papier analysiert die Anwendung von Rollenstückchen und PDC-Stückchen in der Bohrtechnik.

1. Definition von  Rollenbit  Der Rollenbohrer

ist der am weitesten verbreitete Bohrer. Wenn das Bit arbeitet, berühren die Schneidzähne abwechselnd den Boden des Brunnens, das Felsenbrechmoment ist klein, der Kontaktbereich zwischen den Schneidzähnen und dem Boden des Brunnens ist klein, der spezifische Druck ist hoch, und es ist einfach, in die Formation zu graben; Die Gesamtlänge der Arbeitskante ist groß, so dass der Verschleiß relativ reduziert ist. Der Kegelbohrer kann sich an eine Vielzahl von Schichten von weich bis hart anpassen. Entsprechend der Anzahl des Kegels kann es in einzelnes Kegelbit, drei Kegelbit und zusammengesetztes Mehrkegelbit unterteilt werden. Entsprechend dem Schneidmaterial kann es in Stahlzähne (Fräszähne) und eingelegte Zahnkegelbohrer unterteilt werden. Stückchen 1.2 PDC ist ein polykristalliner Diamantverbundspanbohrer und bezieht sich auf die Abkürzung des Kopfes. Die Form des Verbundspans ist ein kreisförmiges Schneidwerkzeug, das auf dem Zylinder eingelegt und geschweißt wird, und das Schneidwerkzeug wird auf dem Bohrkörper eingelegt, um ein PDC-Bohrer zu werden. PDC-Bit ist viel billiger als natürliches Diamantstückchen, aber es ist nur für weiche bis mittelharte Bildung geeignet.

PDC Bit   Nach der Herstellung und dem erfolgreichen Einsatz Anfang der 1970er Jahre entwickelte sich das Produkt schnell. Es kann mit niedrigem WOB und hoher Rotationsgeschwindigkeit, hohem Bitmaterial und niedrigen Stückmaterialkosten verwendet werden. In einigen Ölfeldern Chinas werden polykristalline Diamant-Verbundspäne zum Einlegen und Schweißen auf Schaber verwendet, und große Effekte werden erzielt. Derzeit werden PDC-Stückchen mit schneidenden Flügeln entworfen. Mit der Zunahme der Anzahl der Schneidflügel nimmt die Schlaglast ab, die auf die Schneidzähne einwirkt, die Steuerbarkeit des Stücks steigt, und die Lebensdauer des Stücks verlängert sich. Im Gegenteil, mit der Abnahme der Anzahl der Schneidflügel verbessert sich die Bohrleistung des Stückchens, und das Bit hat eine höhere Bohrgeschwindigkeit. Generell gilt, je größer die Formationsstärke ist, desto mehr ist die Anzahl der Schneidzähne und desto mehr ist die Anzahl der Schneidflügel im Allgemeinen. Die Anzahl der PDC-Bit-Flügel ist nicht weniger als 3, aber es gibt wenige mehr als 10.

2. Vergleichende Analyse des Felsbruchmechanismus zwischen Rollenstückchen und PDC-Stückchen

2.1 Der Mechanismus des Felsbruchs durch Rollenstückchen. Unter der Wirkung von Bitdruck und Bohrschnur Rotation zerquetschen und graben die Zähne in den Felsen und produzieren gleichzeitig bestimmte gleitende und scherende Felsen. Wenn der Kegel am Boden des Brunnens rollt, schlagen die Zähne des Kegels sukzessive auf und drücken in die Formation. Dieser Effekt kann einen Teil des unteren Gesteins zerquetschen und den verbleibenden Teil des Gesteins zwischen Zähnen durch den Schereffekt abschneiden, der durch das Rollengleiten herbeigeführt wird, so dass das untere Gestein vollständig gebrochen ist und der Brunnen verlängert werden kann.

2.2 Rock Breaking Mechanismus des PDC Bit. Das Arbeitsprinzip von PDC-Bit ist im Grunde das gleiche wie das des Abstreiferbits.

(1) Wenn PDC-Bit in irgendeine harte Formation bohrt, drückt es den Felsen unter der Wirkung von WOB, der den Felsen in Kontakt mit Diamant in einem sehr hohen Spannungszustand macht und den Felsen Plastizität erscheinen lässt.

(2) In der Plastik (oder Felsen ist Plastik unter Spannung) Formation gräbt Diamant in die Formation und bewirkt, dass das vordere Gestein bricht oder Plastikfluss unter der Wirkung des Bitdrehmoments, das sich von der Felsmatrix trennt und Felstrümmer bildet.

(3) Im Gestein mit hoher Sprödigkeit lässt die Spannung, die unter der Einwirkung von WOB und Drehmoment erzeugt wird, den Felsen spröden Bruch zeigen, das heißt, das Gestein wird durch Scherung und Spannung zerstört. In diesem Fall ist die Felsbruchgeschwindigkeit des Diamantstücks höher, und das Volumen des Felsbruchs ist viel größer als das der Verschiebung nach dem Diamantgraben.

(4) Im harten Gestein ist aufgrund der Begrenzung der Stärke des Diamanten selbst der Bitdruck auf den größeren Größendiamanten nicht genug, um die plastische Verformung im Felsen zu verursachen, so dass der Diamant mit feinen Partikeln im Allgemeinen verwendet wird, um imprägniertes Diamantbohrstück zum Bohren zu machen, das durch Mikroschneiden gekennzeichnet ist, Schnitzen und andere Möglichkeiten, den Felsen je nach Winkel des Diamanten zu brechen. Die so getrennten Stecklinge sind im Grunde feinkörniges Pulver, und die Arbeitseffizienz und Lebensdauer des Stückchens sind sehr niedrig.

3. Anwendbare Bedingungen von  Bohrkronen  und PDC-Stückchen

3.1 Der Anwendungsbereich von

Rotary Rock Bohrer ist der am weitesten verbreitete in Erdölbohrungen und geologischen Bohrungen. Das Rotary Rock  Bohrer  Hat den Effekt, das Formationsgestein zu schlagen, zu zerquetschen und zu scheren, wenn es rotiert. Daher rotary rock  Bohrer  Kann sich an verschiedene Formationen anpassen, weich, mittel und hart. Besonders nach dem Auftreten von Jet Kegelrollenstückchen und langen Düsenkogelrollenstückchen. Die Bohrgeschwindigkeit von Rollenkegelstückchen wird stark erhöht. Es ist eine große Revolution in der Entwicklungsgeschichte von Rollenkegelstückchen. Je nach Art der Zähne, Rollenkegelstückchen können in gefräste Zähne (Stahlzähne) Rollenkegelstückchen und Einsätze unterteilt werden (Hartlegierungszahnrollenkogelstückchen werden auf dem Rollenkegel installiert; entsprechend der Anzahl der Rollenkegel, können sie in einzelne Drehrock  Bohrer  und Trikonbohrer unterteilt werden und zusammengesetzte Mehrkegelstückchen. Die Trikonbohrer sind die am weitesten verbreiteten im In- und Ausland. 3.2 Anwendungsbereich von PDC b Es verwendet derzeit oft Brunnenabschnitt, ölbasierter Schlamm oder wasserbasierter Schlamm, der im nicht reduzierenden Brunnenabschnitt verwendet wird, wo Bit für eine lange Zeit am Boden des Brunnens arbeiten muss. PDC-Bit hat auch Vorteile in Hochgeschwindigkeitsbohrwerkzeugen, wie Turbodrill, Schraubenbohrer oder Abweichungsabschnitt. Stückchen

PDC wird oft in der Bildung mit niedriger Druckfestigkeit, schlechter Zementierung, niedriger Abrasivität oder dünner Zwischenschicht verwendet, wie Salzgestein, Gipsgestein, Mergel, Kalkstein, etc., und die Bildung mit mittlerer Druckfestigkeit, bestimmter Abrasivität und Sprödigkeit, wie Sandstein, kieselförmiger Schiefer, poröses Karbonatgestein und Gipsgestein. Aber PDC-Bit ist in der hohen Druckfestigkeit, der engen Zementierung wie der abrasive Sandstein, der Steinstein und der Granit, Korund, Pyrit und Grab, die Effekte sind nicht gut.

Viele Dienstleistungsunternehmen und Bohrunternehmen verwenden Software zur Analyse der Felsdruckfestigkeit, um die Härte der Formation zu bestimmen. Diese Computeranalysemodelle der Felsdruckfestigkeit verwenden Protokollierungsanalysetechnologie, um die dreiachsige Druckfestigkeit der Formation zu analysieren und zu bestimmen. Felsdruckfestigkeitsanalysesoftware kann dem Bohrunternehmer helfen, den bohrbaren Brunnenabschnitt des PDC-Stückchens zu bestimmen, die Bitauswahl zu optimieren und die optimalen Bohrparameter zu bestimmen. Die Entwicklung und Anwendung dieser Software kann die Verwendung von PDC-Bit fördern.

4. Vor- und Nachteile von 4-Kegelbit und PDC-Bit

4.1 Vor- und Nachteile von Rollenbit

(1) Das Kegelbit ist für verschiedene Schichten geeignet, also ist es das am weitesten verbreitete Bit.

(2) Die Gesteinsausschnitte, die durch das gebrochene Gestein des Kegelstücks produziert werden, sind größer, was hilfreich ist, um die Gesteinsausschnitte zu unterscheiden und die geologischen Bedingungen genauer zu beurteilen.

(3) Die Lebensdauer des Kegelstücks ist nicht lang genug und das Filmmaterial ist klein, was die Auslösezeiten erhöht und den gesamten Baufortschritt beeinflusst. Darüber hinaus verlängert häufiges Auslösen die Eintauchzeit von Schlamm in Öl- und Gasreservoir, verursacht schwere Schäden an Öl- und Gasreservoir und beeinträchtigt die Ausbeutung von Öl und Gas.

(4) Der Kern des Kegelstücks kann nicht wiederverwendet werden, was die Bohrkosten zu einem gewissen Grad erhöht.

(5) Aufgrund der Begrenzung seiner strukturellen Eigenschaften ist der Kegelbohrer leicht, auf den Boden des Brunnens zu fallen und Downholeunfälle zu verursachen.

4.2 Vor- und Nachteile von PDC-Bit

(1) PDC-Bit ist für hohe Geschwindigkeit, hohe Verschiebung und niedriges WOB geeignet, so dass die Anforderung der Ausrüstung relativ hoch ist.

(2) PDC-Bit' s Arbeitsprinzip ist im Grunde das gleiche wie Schaber Bit, so dass es im Allgemeinen niedrigere WOB und höhere Rotationsgeschwindigkeit erfordert. Der Bitdruck von PDC-Bit ist im Allgemeinen 20-40% von dem des gleichen Größenbildes, wenn es vor Ort verwendet wird. Stückchen

(3) PDC wird von Bitmatrix und Diamantverbundblatt verfasst. Beim Schneiden von Gestein tritt das Verbundblech hauptsächlich mit dem Gestein in Kontakt. Die Matrix wird grundsätzlich nicht beschädigt, so dass die Matrix wiederverwendet werden kann. Bis zu einem gewissen Grad werden die Bohrkosten eingespart. Das Stückchen

(4) PDC wird nicht gut im abrasiven Sandstein, Kiesel und Granit, Korund, Pyrit und Kies mit hoher Druckfestigkeit und fester Zementierung verwendet.

(5) Wenn PDC-Bit bohrt, wird Mikroschneiden durch den Kantenwinkel des Diamanten realisiert. Zum Zerbrechen von Steinen durch Schnitzen usw. Die so getrennten Stecklinge sind im Grunde feinkörniges Pulver. Es ist nicht einfach, die Bohrlochsituation genau zu beurteilen, wenn Stecklinge im Feld verwendet werden.

(6) Wegen einiger Eigenschaften des PDC-Stücks selbst verursacht es die Probleme der Abweichung und Azimutsteuerung in Richtungsbohrung, so dass es oft im Feld Richtungsbohrung verwendet wird.

5. Entwicklungsperspektive von 5-Kegelstückchen und PDC-Stückchen

Die Vorteile von Rollenstückchen und PDC-Stückchen sind im Prozess des Bohrens sehr offensichtlich. Das gemischte Bit der Rolle PDC kam heraus und wurde in der Feldbohrung verwendet und erzielte bemerkenswerte Ergebnisse. Mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie wird es mehr und mehr fortgeschrittene Bit-Struktur und Bohrtechnologie geben.