國民油井華高:先進材料造就新的性能標準
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[時間:2010-06-01 《石油與裝備》 關注度:0]
摘要: 國民油井Varco公司的12-14英寸 TC11牙輪鉆頭,采用了鍛造齒和鎧裝保護技術,進一步打破了鉆速(ROP)記錄。 根據最新型ReedHycalog TuffCutter設計,它采用了粉末鍛造處理,具有FullGage和TuffJac...
國民油井Varco公司的12-1/4"英寸 TC11牙輪鉆頭,采用了鍛造齒和鎧裝保護技術,進一步打破了鉆速(ROP)記錄。 根據最新型ReedHycalog TuffCutter設計,它采用了粉末鍛造處理,具有FullGage和TuffJacket特性,100%的硬金屬覆蓋錐體。
派恩代爾性能表現
在懷俄明州派恩代爾背斜區,有一段2500英尺(約762.5米)的研磨性瓦薩奇砂巖地層。 作業過程包括鉆表層井眼,至起始位置,設定角度,開始鉆至套管位置。
與行業先進技術相比,在派恩戴爾背斜巖層段,首支TC11鉆頭鉆速(ROP)提高21%。 此外,TC11鉆頭的平均ROP為337英尺/小時,與行業常規技術相比提高80%。 鉆頭鉆進2530英尺(771米),鉆頭鈍化等級為1-1-WT-A-E-I-FC-TD。
新型鍛造技術
TC11最近的成功主要歸因于經過專利技術——粉末鍛造處理技術的處理,使得鉆齒十分堅固。 鍛造溫度足夠的低,不會破壞鉆頭表面硬基質的硬質合金特性。
傳統的焊接鉆牙硬金屬承受的溫度遠高于碳化鎢的熔點,可以將硬金屬上的碳化鎢基質稀釋。與傳統的焊接材料相比,TuffCutter硬金屬含有體積上占75%的碳化鎢,傳統焊接材料僅有50%。碳化鎢含量越高,鉆頭在保持高ROP速率的同時,壽命也越長。
具有FullGage特性和TuffJacket全覆蓋的TuffCutter鉆頭,在兩次研磨地層中鉆進2500英尺,鉆牙磨損極小,并且保持了較高的鉆進速度,創造了新的行業標準。
DuraForce牙輪
PDC牙輪的加工過程復雜,多晶金剛石內部的張力十分強。 當較高的靜負荷或者動負荷加載在牙輪上的時候,張力會使大量的金剛石脫落(鑲嵌金剛石嚴重脫落)。
在應對過載導致鑲嵌金剛石脫落方面,ReedHycalog的DuraForce牙輪鉆頭性能表現優異。 牙輪過載是由于鉆頭震動,比如旋轉,或者是由于加載在高ROP的鉆頭上的重量過大導致的,在交錯地層尤其容易發生。
DuraForce抗沖擊牙輪是耐高溫PDC牙輪的最新一代產品,具有出色的抗沖擊韌性。 通過材料和幾何形態的雙重加工處理,ReedHycalog DuraForce牙輪降低了金剛石大量損失的風險,提高了鉆頭的整體性能。 在現場應用中,同時增強了耐用性和鉆進速率(ROP)要求,同也大大降低了鉆井成本。
超強鉆井記錄
8-3/4"英寸DSF鉆頭采用了13毫米DuraForce牙輪,在路易斯安那州De Soto Parish創造了ROP記錄和鉆井區段深度記錄。鉆頭鉆進8,065英尺(2,459米),其中以321英尺/小時的平均ROP鉆進了3,335英尺(1,017米)。 與其它類鉆頭相比,DuraForce鉆頭可以實現:ROP提高90%;鉆井間隔提高312%;CPF低65%,而且節省成本約$200,000。
德克薩斯州
實現較高的ROP
另外一項紀錄是德克薩斯Garza郡實現的。一般都是使用兩三個鉆頭鉆穿目標層段,鉆達要求的總深度。采用7-7/8"英寸E1046鉆頭,配備了16毫米DuraForce牙輪,以56英尺/小時的ROP,耗費107個小時鉆透6020英尺(1836米)的區段。 該鉆頭與行業內其他鉆頭相比,鉆孔尺寸和鉆進速率(ROP)均有較大提高。