PDC бұрғылау биті мұнай және газ бұрғылау өнеркәсібіндегі ең маңызды жаңалықтардың бірі болып табылады. Оның дамуынан бастап, ол бұрғылау тиімділігі, беріктік және экономикалық тиімділік революциясы бар. Бүгінгі таңда бұл бұрғылау биттері түрлі бұрғылау қосымшаларында, соның ішінде мұнай мен газды барлау, геотермалдық бұрғылау және тау-кен жұмыстарында кеңінен қолданылады. Алайда, PDC битінің шығу тегі синтетикалық гауһар технологиялар мен инженерлік тапқырлыққа жетелейтін бірнеше ондаған жылдар бұрын пайда болды.
Бұл мақалада олардың өнертабысына және эволюциясына бағытталған PDC бұрғылау битінің тарихын, дамуын, нарықтық әсері мен болашақтағы тенденциялары бар.
PDC бұрғылау биттеріне кіріспе
А PDC Бұрғылау битінде (PolycryryStalline Diamondin Compact BTH бит) - бұл рок түзілімдеріне ену үшін синтетикалық гауһар кескіштерді қолданатын бұрғылау құралының түрі. Ол жоғары қысымды және температурада алмаз бөлшектерін суфенттеу арқылы жасалған PDC кескіштерімен жасалған. Содан кейін бұл кескіштер бұрғылау бит денесіне бекітіледі, тиімді рок кесуге және ұзақ уақытқа созуға мүмкіндік береді.
PDC бұрғылау биттерінің негізгі ерекшеліктері
Жоғары төзімділік : PDC BITS қатты түзілуді бұрғылауға және бұрғылау биттерінің басқа түрлеріне қарағанда ұзаққа созылуы мүмкін.
Бұрғылау жылдамдығы тезірек жылдамдату : олардың дизайны дәстүрлі роликтің биттерімен салыстырғанда жоғары ену деңгейіне мүмкіндік береді.
Бір аяққа бұрғыланған шығындар : олардың ұзақ өмір сүруі мен тиімділігімен, PDC биттері бұрғылау шығындарын азайтады.
Аз тозу және жастық : синтетикалық алмаз материалы тозуға төзімді, бұл биттерді ұзын бұрғылау жұмыстары үшін өте төзімді етіп ұстайды.
PDC бұрғылау битін кім ойлап тапты?
PDC бұрғылау битінің өнертабысы 1970 жылдардың басында General Electric (GE) -ге есептеледі. Компания әр түрлі өнеркәсіптік қосымшалар үшін синтетикалық гауһар технологиясын зерттеп келеді, ал бірыңғай серпіліс болды, ал бірорындар бұрғылау кезінде қолданылуы мүмкін поликристалды алмаз гауһар материалдарын жасау болды.
1971 жылы GE кейінгі PDC кескішті сәтті құрды, ол кейінірек бұрғылау биттерінде қолдануға бейімделген. Бұл жаңалық мұнай-газ саласында бұрғылаудың тұрақты және тиімді құралдарын қажет етеді. Бірінші коммерциялық PDC бұрғылау битін 1976 жылы Sintec, GE бөлімімен енгізді.
GE технологиясы технологияға ие болғанымен, бірнеше компаниялар мен зерттеушілер PDC битін қайта өңдеуге және коммерциализациялауға, оны кең таралған салалық стандартқа айналдырды.
PDC бұрғылау биттерінің тарихы
PDC бұрғылау битінен ерте зерттеулерден бастап, ерте зерттеулерден кеңінен таралған коммерциялық асырап алуға дейін дамудың бірнеше кезеңі өтті.
ПДС-дің ерте дамуы
PDC биттік технологиясының негізі синтетикалық гауһарлардың дамуында жатыр. 1950 жылдары GE, гауһар тастардың жоғары қысымды, жоғары температуралы (HPHT) синтезі жасалды, олар поликристалды алмазды құруға, бұрғылау жағдайларына төтеп бере алатын материалдарды жасауға әкелді.
1963 жылы Г.Е. өнеркәсіптік кесу құралдарына арналған алғашқы поликристалды алмаз шағын (PDC) кескіштерін таныстырды.
1971 жылға қарай GE бұл технологияны алғашқы PDC бұрғылау биттік прототипіне апаратын бұрғылау үшін осы технологияны сәтті бейімдеді.
Ерте коммерциялық даму
Серпіндіге қарамастан, PDC ерте бұрғылау биттері бірнеше қиындықтарға тап болды:
Шектеулі ұзақ мерзімділік : ерте нұсқалар, әсіресе қатты рок түзілімдерімен күресіп, ерте нұсқалар.
Өндірістік шығындар : өндіріс процесі қымбатқа түсті, кеңінен таралған қабылдау.
Саланы қабылдаудың болмауы : Көптеген бұрғылаушы компаниялар дәстүрлі ролик конустарынан ауысуға тартынды.
Алайда, GE және басқа компаниялардың ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстары кескіш және биттік дизайнды жақсартуға әкелді, PDC коммерциялық бұрғылау үшін көп өмір сүруге мүмкіндік берді.
Коммерциялық жетістік
1980 жылдары мұнай-газ саласы PDC бұрғылау биттерінің артықшылықтарын, атап айтқанда жұмсақ-орташа түзілімдерді таниды. Бірнеше компаниялар, соның ішінде Hughes Tool компаниясы, наубайхана Худжес және Смит Биттері, PDC технологиясына инвестиция сала бастады, бұл кең таралған.
Қазіргі заманғы PDC бұрғылауының заманауи BITS
| ерекшелігін салыстыру |
PDC ерте PDC BITS (1970 жылдар) |
Қазіргі PDC BITS (2020) |
| Кескіш материал |
Негізгі поликристалды гауһар |
Жетілдірілген синтетикалық гауһар, тозуы жақсы |
| Қалыптасу жарамдылығы |
Негізінен жұмсақ түзілімдер |
Жұмсақ, орташа және қатты түзілімдерге қолайлы |
| Бұрғылау жылдамдығы |
Байсалды |
Биік |
| Төзімділік |
Аласа |
Биік |
| Құны |
Қымбат қымбатты |
Ұзақ өмір сүруге байланысты үнемді |
Жақсартылған гидравлика
PDC бұрғылау битіндегі ірі жетістіктердің бірі гидравликаның жақсаруы болды. Тиімді сұйықтық ағыны аздап салқындату және шламдарды ұңғымадан алып тастау үшін өте маңызды.
Инженерлер сұйықтықтың айналымын жақсарту үшін оңтайландырылған саптаманы орналастыруды жасады.
Жақсартылған гидравликалық дизайн бит допты және жақсартылған ену деңгейінің арзандады.
Есептеу сұйықтығының динамикасы (CFD) модельдеу гидравликалық тиімділікті нақтылануға көмектесті.
Бит тұрақтылықты анықтау
PDC бұрғылау биттері жиі кездеседі, зерттеушілер тиімсіз бұрғылауға әкелген тұрақтылық мәселелерін анықтады.
BIT BIRER шамадан тыс діріл мен ерте тозуды тудыратын үлкен проблема болды.
Компаниялар биттік тұрақтылықты жақсарту үшін өлшеуіш тақталар және теңгерімді күштердің дизайны сияқты тұрақтандыру тетіктерін енгізді.
Қазіргі PDC биттері зақымдануды азайту және өнімділікті арттыруға қарсы вирусқа қарсы технологияны қамтиды.
Компьютерлік модельдеу
Компьютерлік модельдеудегі ілгерілеулер PDC бұрғылау битінің дизайнын өзгертеді.
Ақырлы элементтерді талдау (FEA) инженерлерде бұрғылау жағдайын модельдеуге және биттік геометрияны оңтайландыруға мүмкіндік берді.
Машиналарды оқыту алгоритмдері бит өнімділігі мен сәтсіздік деңгейін болжау бойынша көмектесті.
Нақты уақыттағы бұрғылау деректерін біріктіру тиімділігі мен тиімділігін арттырды және өндірістік тәуекелдерді азайту.
Кескішті жақсарту
PDC бұрғылау биттерінің эволюциясының ең маңызды факторы PDC кескіштерін үнемі жетілдіру болып табылады.
Жоғары температураға төтеп беру үшін жылу тұрақты PDC (ЦП) кескіштер енгізілді.
Гибридті кескіш дизайн , әр түрлі материалдарды біріктіреді, жетілдірілген беріктігі.
Өздігінен өткірленген PDC кескіштері биттік өмірді ұзартады және жұмыстан төмендейді.
Ғаламдық PDC биттік базар
PDC бұрғылау бит бит бит бит базары соңғы бірнеше онжылдықтарда айтарлықтай өсті, бұл мұнай-газ саласында бұрғылаудың тиімді шешімдеріне сұранысты арттырады.
Нарықтық тенденциялар
Жаһандық PDC бит бит базарының бит биржасы 2023 жылы 4,2 миллиард долларға бағаланды және 2024 жылдан 2030 жылға дейін CAGE 6,5% -ға өседі деп күтілуде.
Солтүстік Америка мен Таяу Шығыстағы мұнай мен газды барлау жұмыстарының кеңінен болатын ең ірі нарықтар.
ҒЗТКЖ-нің PDC кескіш технологиясына инвестициялар инновацияны жалғастыруда.
PDC бит нарығындағы негізгі ойыншылар,
| компанияның |
нарықтағы үлесі (%) |
айтарлықтай инновациялар |
| Наубайшы Хьюз |
25% |
Жетілдірілген гибридті кескіштер |
| Schlumberger |
22% |
AI-басқарылатын биттік дизайн |
| Халлибуртон |
18% |
Жоғары сапалы PDC биттері |
| Қараша |
15% |
Реттелетін PDC биттері |
| Басқалары |
20% |
Әр түрлі дамып келе жатқан технологиялар |
Қазір нарыққа әсер ету
PDC бұрғыланған бит нарығы дамуын жалғастыруда, оның болашағын қалыптастырудың бірнеше негізгі оқиғалары:
Автоматтандыру және AI : Нақты уақыттағы мәліметтер қабілеті бар Smart PDC биттері бұрғылау тиімділігін арттыру болып табылады.
Тұрақты бұрғылау : Жаңа материалдар мен жабындар қоршаған ортаға әсерді азайту кезінде азайтылуда.
Қолданбаларды кеңейту : Мұнай және газдан тыс, PDC бұрғылау биттері қазір геотермалдық және тау-кен өндірістерінде кеңінен қолданылады.
Қорытынды
Та PDC бұрғылау битінде 1970 жылдары өнертабысы ұзақ жолдан өтті. Эксперименттік технология басталған не істер бойынша, қазір салалық стандартқа айналды, тезірек, тиімдірек және үнемді бұрғылауға мүмкіндік береді. General Electric (GE) өз дамуында шешуші рөл атқарды, бірақ әр түрлі компаниялардың үздіксіз жетістіктері бүгінгі күрделі PDC биттеріне әкелді.
Мұнай-газ саласы автоматтандыруға, Ai-əкелдейтін оңтайландыруға және тұрақты бұрғылауға бағытталғандықтан, PDC бұрғылау битінде, бүкіл әлемде бұрғылау жұмыстарының негізі қалады.
ЖҚС
1. Бұрғылау битінде PDC нені білдіреді?
PDC битпен қолданылатын синтетикалық гауһар кескіштерге сілтеме жасай отырып, поликристалды гауһар шағын жинайды.
2. Бірінші PDC бұрғылау битін кім ойлап тапты?
General Electric (GE) 1970 жылдардың басында алғашқы PDC бұрғылау битін жасады.
3. PDC бұрғылау биттерінің артықшылықтары қандай?
PDC биттері жоғары беріктікті, бұрғылау жылдамдығын, шығындар азаяды, шығындар азаяды және дәстүрлі роликтер конусының биттерімен салыстырғанда жақсы тозуға төзімділікті ұсынады.
4. PDC бұрғылау биттерін қандай салалар қолданады?
Мұнай және газ, геотермалдық, тау-кен өндірісі бұрғылау жұмыстарына PDC бұрғылау биттерін кеңінен қолданады.
5. PDC бұрғылау биттерінің болашағы қандай?
Болашақ PDC биттері өнімділікті арттыру және шығындарды азайту үшін AI, автоматика және тұрақты материалдарды қамтиды.
