¿Qué tipo de broca se debe utilizar para la aleación de titanio?
Los carburos que contienen cobalto son definitivamente una buena opción.
Tome las siguientes medidas: aumente el ángulo superior, esmerile el ángulo entre las dos hojas a 135-140 grados y aumente el ángulo de alivio en el borde exterior de la broca a 12-15 grados. Recorte la longitud de la hoja transversal a 0,08 - 0,1 para reducir la fuerza axial de perforación. Las brocas de aleación de cobalto y titanio son las mejores.
Si se utiliza una broca de acero de alta velocidad, la velocidad de corte es de 7-12 m/min, la velocidad de avance es de 0,05-0,2 mm/r, si se utiliza carburo, V = 25-60 m/min , F = 0,050,15m/r, al perforar agujeros poco profundos, el fluido de corte puede ser electrolito, cuya composición es aproximadamente un 7% de ácido sebácico. Ácido bórico 7%-10%, nitrito de sodio 3%-5% y el resto es agua. Al perforar agujeros profundos, puede utilizar aceite mecánico 30 # y queroseno en una proporción de 3: 1 o 3: 2. También puede utilizar aceite sulfurado.
Datos ampliados
Una pequeña cantidad
Durante el proceso de perforación, la broca es la herramienta principal para romper la roca y el agujero se forma con la broca. un poco rompiendo la roca. La finalización de un pozo y el tiempo requerido no sólo están relacionados con las características de la roca que se está perforando y el rendimiento de la broca en sí, sino también con el grado de coincidencia mutua entre la broca y la formación. La selección razonable de brocas juega un papel importante en el aumento de la velocidad de perforación y la reducción de los costos integrales de perforación.
La broca es una de las herramientas importantes para la extracción de petróleo. Si la broca puede adaptarse a las propiedades de la roca y su calidad juega un papel muy importante en la selección de la tecnología de perforación, especialmente en términos de calidad de perforación, velocidad de perforación y costo de perforación. La broca PDC es una herramienta ampliamente utilizada en la industria actual de exploración y desarrollo de petróleo y gas. Ha mejorado efectivamente las herramientas de perforación mecánica y ha acortado el ciclo de perforación.
Introducción
La broca es el componente principal de los equipos de perforación. Su función principal es romper rocas y formar pozos. Las brocas rotativas son actualmente brocas de uso común en la industria petrolera. Impulsada por la máquina, la broca rotativa girará, haciendo que toda la broca se mueva centrípetamente, agrietando y rompiendo la roca mediante corte y molienda, desempeñando así el papel de perforación hacia abajo.
La broca es uno de los principales equipos de perforación. Dependiendo del entorno de trabajo y del entorno regional, las especificaciones y formas de las brocas también deben ser diferentes. Al perforar petróleo con diamantes, las brocas deben seleccionarse de manera razonable y científica en función de necesidades específicas y planes de diseño específicos. La selección científica de las brocas y la determinación racional de los fluidos de perforación en trabajos de perforación específicos pueden mejorar la eficiencia y la calidad de la extracción de petróleo, permitir que la extracción de petróleo ejerza mejor su propio valor y hacer ciertas contribuciones al desarrollo de la industria petrolera.
Clasificación y Selección
Actualmente, existen muchos tipos de brocas utilizadas en la industria petrolera, en función de diferentes métodos de perforación.
Según la clasificación de las brocas, se pueden dividir en brocas de diamante, brocas cónicas y brocas raspadoras, que son los tipos de brocas más básicos. Entre estos tres tipos de brocas, la broca cónica de rodillo es la más común y ampliamente utilizada en la perforación petrolera, y su aplicación es relativamente profunda. Comparando estas tres brocas, la broca raspadora tiene el rango de aplicación más pequeño. Este artículo presenta principalmente brocas de diamante y brocas de cono de rodillo.
Diamante
El filo es una herramienta de perforación hecha de material de diamante, es decir, una broca de diamante. La principal ventaja de las brocas de diamante es que pueden adaptarse a formaciones altamente abrasivas y geológicamente duras, y su rendimiento de corte también es excelente. Tiene ventajas muy significativas en la perforación de alta velocidad.
Según las diferentes formaciones, las brocas de diamante se pueden dividir en dos categorías: brocas de diamante ordinarias y brocas de disco compuesto de diamante policristalino. Entre estas dos categorías, las brocas de diamante ordinarias son adecuadas para formaciones con alta abrasividad, geología dura y geología compleja; las brocas de diamante compuesto policristalino pueden usarse ampliamente en formaciones duras, formaciones blandas y formaciones con dureza moderada, con una gama muy amplia. gama de aplicaciones. La diferencia de hojas es la principal diferencia entre estas dos brocas de diamante.
Las brocas de disco compuesto de diamante policristalino se componen principalmente de cuatro partes, a saber, discos compuestos de diamante, boquillas, matriz y cuerpos de broca. Las brocas de diamante comunes se componen principalmente de partículas de diamante, boquillas, matriz y broca; cuerpos. Debido al excelente rendimiento de corte de las brocas de diamante, cuando se seleccionan brocas de diamante como herramientas de perforación petrolera, pueden perforar a alta velocidad y ampliar la profundidad de perforación hasta cierto punto.
En el proceso de extracción de petróleo con brocas de diamante, se debe prestar atención a los siguientes aspectos:
Primero, el precio de las brocas de diamante es relativamente alto, por lo que se debe operar con precaución para reducir los daños. ;
En segundo lugar, las brocas de diamante tienen ciertos defectos en la estabilidad térmica, por lo que se deben garantizar el rendimiento de enfriamiento y las condiciones de limpieza de la broca al usarla;
En tercer lugar, su La textura es frágil, por lo que la resistencia al impacto de las brocas de diamante será deficiente y debe seguirse estrictamente. Las disposiciones pertinentes de las brocas de diamante deben regularse estrictamente.
Engranaje/Engranaje
Según la estructura, la broca de cono de rodillo se puede dividir en cinco partes: orificio de agua, cojinete, palma, cono y cuerpo de la broca. Si se trata de una broca cónica de chorro sellado, normalmente incluye un sistema de compensación de almacenamiento de petróleo. Generalmente, la rosca estará en la parte superior de la broca de cono de rodillo, y la sarta de perforación y la rosca están conectadas entre sí. La parte inferior del taladro tendrá un cono de tres patas. Los conos de los rodillos se instalarán en el eje del rodamiento y el rodamiento se instalará entre el eje del rodamiento y cada cono del rodillo. El cono hará el trabajo de romper la roca a través de sus propios dientes cortantes.
El canal para el fluido de perforación es el orificio de agua de la broca. Durante el proceso de perforación petrolera, a través del corte lateral y la vibración longitudinal durante el proceso de perforación, la broca cónica de rodillo logrará el propósito de romper la roca, aumentando así la velocidad de perforación.
Al seleccionar una broca cónica de rodillo como herramienta de perforación petrolera, es necesario seleccionar una broca cónica de rodillo en función de las condiciones reales del equipo de perforación, las condiciones reales de la formación y los datos geológicos y datos de formación de pozos petroleros adyacentes. Al tomar una decisión, se deben considerar las siguientes cuestiones:
Primero, considerar si hay una intersección suave y dura en la formación de perforación, en segundo lugar, considerar si se necesitan operaciones de perforación antidesviación y en curva en el petróleo; perforación;
En tercer lugar, se debe considerar la profundidad real de las diferentes secciones de perforación del mismo pozo petrolero;
Finalmente, se debe considerar la geología de perforación, la capacidad de molienda y la dureza de la formación.
Caja de polvo de diamante
Las brocas PDC son herramientas ampliamente utilizadas en la industria de exploración y desarrollo de petróleo y gas. ¿Han mejorado efectivamente las herramientas de perforación mecánica y han acortado el ciclo de perforación? .
PDC (compuesto de diamante policristalino) es un material compuesto superduro, hecho de polvo de diamante y matriz de carburo cementado sinterizado a presión ultraalta y alta temperatura. Tiene la dureza y resistencia al desgaste del diamante, así como la resistencia y tenacidad al impacto del carburo cementado. Es una excelente herramienta de corte y un material de herramienta resistente al desgaste y se ha utilizado ampliamente en muchos campos, como herramientas de corte de metal y no metal, herramientas de procesamiento de madera, brocas de perforación para petróleo y gas, etc.
Han pasado 35 años desde el desarrollo del PDC y su aplicación en brocas de petróleo y gas. Durante este largo viaje, muchos investigadores científicos han hecho contribuciones destacadas para este fin.
En términos de investigación y desarrollo de PDC, Compax, anunciado por GE en 1970 y comercializado oficialmente entre 1972 y 1973, marcó una época. En 1976, la empresa lanzó una serie de productos PDC específicamente para. petróleo y gas—— PDC para—— estratos La broca Pax proporciona una buena base para la investigación y el desarrollo de brocas.
Desde entonces, muchas empresas fabricantes de PDC también han logrado grandes avances en innovación tecnológica. Entre ellas, el PDC con una capa de diamante más gruesa y mejor resistencia al impacto fabricado por Synthetic en los Estados Unidos ingresó al mercado de perforación a mediados. -Década de 1990, mejora significativamente el efecto de perforación de las brocas PDC. Del 65438 al 0997 la empresa se convirtió en líder del mercado.
Zhengzhou Sanmo en China desarrolló con éxito el PDC en 1987 y entró gradualmente en el mercado de la perforación. Aunque el rendimiento del producto no es perfecto, se ha ganado el favor de la naciente industria de fabricación de brocas de China con su precio extremadamente bajo.
Después de 1992, Zhengzhou Xinya Composite Superhard Materials Co., Ltd. se completó y puso en producción, la tecnología de fabricación de PDC se mejoró continuamente y el rendimiento del PDC mejoró enormemente.
El desarrollo y la aplicación de las brocas PDC para petróleo y gas también se remontan a hace más de 30 años. El diseño original de la broca planar PDC en 1973 por el Centro de Investigación de Perforación de la Universidad de Tulsa y GE Corporation y múltiples pruebas de perforación de campo en varios campos petroleros importantes en los Estados Unidos fueron innovadores y emblemáticos.
Desde entonces, los fabricantes de brocas han realizado esfuerzos incansables y mejoras continuas en el diseño, fabricación y uso de las brocas, de modo que las brocas PDC se han promocionado ampliamente en la perforación de petróleo y gas, y se fabrican para PDC y sus brocas La industria de exploración de petróleo y gas ha generado enormes beneficios económicos.
En 1985, la Oficina de Administración del Petróleo de Sichuan de China y la American Christensen Company fundaron conjuntamente la Ishikawa-Christensen Diamond Drill Bit Company.
En 1994, la Oficina de Administración de Petróleo de Xinjiang y Halliburton Company secarity DBS establecieron conjuntamente Xinjiang Yidi Aisi Drill Bit Tool Company. Ambas empresas utilizaron tecnología extranjera madura de fabricación de brocas PDC para promover eficazmente el progreso de las brocas PDC de mi país. tecnología de fabricación y aplicación, y promover la promoción y popularización de brocas PDC en los principales campos petroleros de mi país? [6].
Una breve historia del desarrollo de las brocas
Antes de que la tecnología de producción de PDC fuera inmadura, o antes de que se desarrollara la broca PDC, algunos fabricantes utilizaban brocas policristalinas artificiales que No contenía una matriz de carburo cementado. El diamante reemplaza al diamante natural de grano grande para fabricar brocas de montaje en superficie. Los policristales vienen en varias formas, como cilíndricos, bloques triangulares, discos, rectangulares y bloques cónicos en un extremo, como Geoset y Fomset de GE, Syndax3 de De Beers, TSP de Zhengzhou No. 3 Rolling, etc. Su * * * característica es la alta estabilidad térmica, es decir, resistencia a 1000 ℃ ~ 1100 ℃.
Durante el período de 1969 a 1975, Zhengzhou No. 3 Rolling Mill produjo varios policristales JR20SN-2 de diferentes diámetros, que se utilizaron por primera vez para fabricar brocas y escariadores impregnados que preservan el calibre, y luego se utilizaron para fabricamos brocas raspadoras de petróleo de grado 7 para las siguientes minas y fueron probadas en el campo petrolífero de Shengli. Tomando como ejemplo el mismo pozo perforado a una profundidad de 2.400 metros, compare la broca raspadora de carburo policristalino, el policristalino en la broca raspadora y cada pozo. En comparación con las brocas cónicas de rodillo, las brocas raspadoras policristalinas ahorran costos en más del 50 % y acortan el tiempo de perforación entre 5 y 8 días.
Además, las brocas de perforación geológica, los escariadores y los policristales de 2,5 × 5 mm hechos de policristales de 1,8 × 5 mm se utilizan para proteger el camino de las brocas impregnadas metalúrgicas, de yacimientos de carbón y geológicas, y sus efectos son similares a los del Diamante natural son similares.
Antes de que el PDC desarrollado independientemente en mi país fracasara a principios de la década de 1980, el policristalino de 6 × 6 mm se usaba ampliamente en brocas sacanúcleos y brocas multiuso con cáscara de sandía para la perforación de petróleo y gas. Los policristales de bloques triangulares también se han utilizado ampliamente en la fabricación de brocas de perforación o brocas multiuso para formaciones de dureza media a dura (como piedra caliza y dolomita) y formaciones ligeramente abrasivas. Después de la producción a gran escala de PDC nacional en la década de 1990, el diamante artificial policristalino se retiró gradualmente del mercado de perforación y fue completamente reemplazado por PDC.
El desarrollo y la aplicación de brocas PDC para la perforación de petróleo y gas han pasado por mucho tiempo. En la etapa inicial, la resistencia al impacto de las brocas PDC no era alta y se producía delaminación. Además, existen problemas con el diseño y la fabricación de las brocas, lo que hace que la extracción de petróleo y gas sea riesgosa. Los fabricantes de brocas cónicas que ocupan una gran parte del mercado de perforación no están activos, por lo que el desarrollo y la aplicación de brocas PDC han encontrado grandes dificultades y resistencia.
Durante el período de 1973 a 1975, en Estados Unidos se utilizó PDC (Compax) producido por la empresa GE, de 8,38×2,8 mm, con una capa de diamante de 0,5 mm de espesor, soldado con columnas de dientes de carburo, y luego Instalado en la broca de acero. Una gran cantidad de datos de pruebas originales muestran que el PDC puede reemplazar al diamante natural en las brocas montadas en el suelo para perforar las rocas más duras y altamente abrasivas.
Sin embargo, considerando las características estructurales y de rendimiento del PDC y el hecho de que las formaciones de petróleo y gas son en su mayoría formaciones blandas a medianamente duras, los fabricantes de brocas han puesto sus miras en el mercado de la perforación petrolera con enormes perspectivas de mercado. El Centro de Investigación de Perforación de la Universidad de Tulsa participó en el diseño preliminar de la broca PDC plana y realizó pruebas críticas del propio PDc. Durante este período, GE realizó cuatro pruebas de brocas de PDC en el sur de Texas, Colorado, Utah y el Alto Michigan, que expusieron algunos problemas en el diseño y fabricación de columnas y brocas de PDC.
Después de que se resolvieron los problemas de la prueba inicial, GE lanzó la serie de productos Stratapax para brocas PDC en febrero de 1976. Se mejoró el rendimiento, la resistencia al impacto fue más fuerte y fue más fácil de fijar. la broca físicamente. Al mismo tiempo, Diamant B0art también ha realizado con éxito algunas pruebas de brocas PDC en rocas saladas en el Golfo Pérsico y el Mar del Norte, así como East.man Christensen en el Mar del Norte.
Después de las pruebas exploratorias preliminares mencionadas anteriormente, desde finales de la década de 1980 hasta la actualidad, los fabricantes de PDC han llevado a cabo una serie de mejoras e innovaciones en el PDC, lo que ha mejorado enormemente el rendimiento del PDC. Con la prosperidad del mercado energético y la continua innovación de los precios del petróleo crudo, las principales empresas de brocas y compañías petroleras han desarrollado activamente una serie de nuevas brocas PDC para mejorar el efecto de uso y ampliar los campos de aplicación.
Desde la década de 1990, desde la perspectiva de la hidráulica de las brocas de perforación, al mejorar el lodo de perforación, se ha controlado con éxito la bolsa de lodo de las brocas de perforación en la lutita y se han logrado grandes logros en la solución de los problemas de Capas intermedias de esquisto y lodo de perforación. El mayor desarrollo de las brocas PDC es que Amoco descubrió que la principal causa del daño de las brocas es la desviación (rotación) de la rotación de la broca y luego desarrolló una tecnología de diseño para evitar la desviación de la broca. Desde la perspectiva del diseño de brocas, varios fabricantes de brocas han adoptado una serie de tecnologías de diseño para evitar la deflexión de la broca en la estructura del diente, la estructura de la hoja y la forma de la sección transversal de la broca para minimizar el grado de deflexión rotacional.
Además, Eastman Christensen comercializa el producto anti-deflexión de Amoco, que utiliza un dispositivo de trabajo de broca estable para reducir las cargas de deflexión severas que causan daños al PDC durante la perforación, y lanzó oficialmente anti-rotación y anti-desviación. brocas, que son más beneficiosas en la perforación de rocas multicapa (capa intermedia heterogénea). Además, la forma de la corona de la broca también ha cambiado de una forma plana a una forma de cáscara de sandía con 3 a 8 o incluso más rodajas (espiral).
Otra razón para la continua mejora e innovación de las brocas PDC es el desarrollo y aplicación de sistemas de modelado de datos por ordenador (CAD/CAM) más modernos y sofisticados, que se combinan con la validación en laboratorio, aumentando así la Garantía de aplicación exitosa del taladro.
Debido a la influencia de la localización de PDC, el desarrollo de las brocas de PDC en mi país es aproximadamente 15 años más tarde que en los Estados Unidos. A mediados de la década de 1980, la fábrica de brocas de Jianghan, el Instituto de Investigación de Perforación de la Planta de Maquinaria General de Dagang y la Universidad del Petróleo de Beijing comenzaron a desarrollar brocas de PDC. Después del establecimiento de Ishikawa-Christensen Diamond Drill Bit Company en 1985 y Xinjiang Yidibiaisi Drill Bit Tool Company en 1990, introdujeron tecnología extranjera madura de brocas PDC y nuevas tecnologías posteriores, respectivamente, y adoptaron los productos de calidad producidos por GE, DeBeers y USS. El PDC es estable y confiable, y las brocas que fabrica funcionan bien en la perforación.
Allana el camino para el desarrollo y la aplicación de brocas PDC en mi país y demuestra el brillante futuro de las brocas PDC en el mercado de perforación de petróleo y gas. Sin embargo, debido al alto costo y precio de las brocas, su aplicación se promueve principalmente en los campos petroleros de Xinjiang y en la perforación de campos petroleros marinos.
De 65438 a 0988, se lanzó al mercado el PDC de bajo precio desarrollado independientemente por Zhengzhou Sanmo, lo que aceleró el ritmo de localización de brocas PDC en mi país. Han surgido uno tras otro varios fabricantes de brocas de PDC, como el Instituto de Investigación de Perforación de la Fábrica de Brocas de Jianghan, la Fábrica de Maquinaria General de Petróleo de Dagang, el Instituto de Perforación de Campos Petrolíferos de Shengli y la Fábrica de Brocas de la Administración de Petróleo de Daqing. Se han promovido y popularizado los campos petrolíferos de Daqing, los campos petrolíferos de Zhongyuan, los campos petrolíferos de Dagang y los campos petrolíferos de Shengli, Liaohe y Jilin.
Debido al desempeño insatisfactorio del PDC nacional a principios de la década de 1990 y al nivel relativamente bajo de diseño y fabricación de brocas por parte de algunos fabricantes de brocas, los resultados de la perforación no fueron ideales. Hasta que se puso en producción Zhengzhou Xinya Composite Superhard Materials Co., Ltd., se llevaron a cabo investigaciones e innovaciones incansables en la tecnología de fabricación de PDC. Las especificaciones del producto eran consistentes con los productos extranjeros, lo que mejoró la calidad y confiabilidad de los productos y básicamente satisfizo los requisitos. Necesidades de los clientes de brocas nacionales y extranjeros. Requisitos técnicos para formaciones blandas, medias y duras. En la actualidad, la empresa se dedica principalmente al desarrollo de brocas adecuadas para formaciones duras, capas intermedias y formaciones duras.
Además, en términos de fabricación de brocas, además de Ishikawa-Christensen Diamond Drill Bit Company y Xinjiang Dipiaisi Drill Bit Tool Company, han surgido varias empresas de fabricación de brocas de alta calidad, como Chengdu Best Diamond Drill Bit Company, Wuhan Yida Tool Company, Chengdu Dipu Diamond Drill Bit Company y Sichuan Ishikawa Diamond Drill Bit Company. Se cree que en un futuro próximo, con la mejora de la calidad del PDC y la mejora del diseño y el nivel de fabricación de las brocas, los efectos de uso y los campos de aplicación de las brocas PDC nacionales lograrán grandes avances.
Actualmente, en el mercado mundial de la perforación, existen cuatro empresas reconocidas que dominan la tecnología y la producción de fabricación de brocas: Baker Hughes, DBS (Secarity DBS of Lehigh Burton Company), Smith International y Hycalog Tool- Caña.
Fuente de referencia: Enciclopedia Baidu - Diamante