Applicazione Introduzione del trapano PDC da 8 pollici e mezzo

1. Panoramica del Prodotto

La punta da trapano PDC (Polycrystalline Diamond Compact) da 8 1/2 pollici è uno strumento di carotaggio ampiamente utilizzato nei settori dell'esplorazione petrolifera e del gas, della prospezione geologica e dell'estrazione mineraria. Con un diametro di 215,9 mm, è adatta per la maggior parte delle operazioni di perforazione medio-profonde (da 2000 m a 6000 m). Sfruttando l'elevatissima durezza dei compatti di diamante policristallino e il design ottimizzato della struttura della punta, è diventata una soluzione di perforazione efficiente che sostituisce le tradizionali punte a cono, migliorando significativamente l'efficienza di perforazione e riducendo i costi operativi.

2. Composizione del Materiale del Nucleo

Le prestazioni della punta da trapano PDC da 8 1/2 pollici sono in gran parte determinate dalla sua composizione di materiali di alta qualità, che comprende principalmente tre parti chiave:

2.1 Frese PDC

I denti di taglio della punta da trapano sono realizzati in compatti di diamante policristallino di alta qualità. Questi compatti sono sinterizzati da micro-polvere di diamante artificiale ad alta temperatura e alta pressione. Lo strato di diamante delle frese PDC ha una durezza superiore a HV10000 e la sua resistenza all'usura è da 50 a 100 volte superiore a quella del carburo cementato. Ciò consente alla punta da trapano di mantenere eccellenti prestazioni di taglio anche in formazioni abrasive.

2.2 Matrice in Carburo di Tungsteno

La matrice che supporta le frese PDC è realizzata in carburo cementato a base di carburo di tungsteno ad alta resistenza. Questo materiale combina un'eccezionale resistenza agli urti e all'usura, che può supportare efficacemente le frese PDC per lavorare stabilmente in formazioni complesse. Evita la rottura della matrice causata dall'impatto dello strato durante il processo di perforazione, garantendo l'integrità e l'affidabilità della struttura della punta da trapano.

2.3 Corpo della Punta

Il corpo principale della punta da trapano è forgiato in acciaio legato 42CrMo. Dopo il trattamento termico di tempra e rinvenimento, la sua resistenza alla trazione raggiunge oltre 1000 MPa. Questo corpo della punta ad alta resistenza può resistere all'elevata pressione di perforazione (fino a 350 kN) e all'elevata velocità di rotazione (fino a 200 rpm) durante le operazioni di perforazione, garantendo la stabilità strutturale e la lunga durata della punta da trapano.

3. Vantaggi Prestazionali

Derivata dalla sua avanzata composizione dei materiali, la punta da trapano PDC da 8 1/2 pollici presenta significativi vantaggi prestazionali rispetto agli strumenti di perforazione tradizionali:

• Elevatissima Efficienza di Perforazione: L'elevata durezza delle frese PDC consente alla punta da trapano di raggiungere una velocità di perforazione (ROP) superiore del 30% - 100% rispetto alle punte a cono in formazioni convenzionali come arenaria e calcare. Ciò riduce notevolmente il ciclo di perforazione.
• Lunga Durata: I materiali resistenti all'usura riducono la perdita dei denti di taglio. Il metraggio di una singola punta da trapano PDC da 8 1/2 pollici può raggiungere da 2 a 5 volte quello di una punta a cono, riducendo significativamente il numero di operazioni di viaggio e abbassando il costo complessivo della perforazione.
• Traiettoria di Perforazione Stabile: La sinergia tra il materiale rigido e la struttura ottimizzata conferisce alla punta da trapano eccellenti capacità di perforazione direzionale. È adatta per pozzi verticali, pozzi orizzontali e pozzi a portata estesa, garantendo un controllo accurato del percorso di perforazione.

4. Principali Scenari Applicativi

Grazie alle sue eccellenti prestazioni, la punta da trapano PDC da 8 1/2 pollici è ampiamente applicata in vari settori:

4.1 Perforazione di Petrolio e Gas

Come punta da trapano principale per formazioni medio-profonde, è ampiamente utilizzata nella perforazione di sezioni deviate, sezioni orizzontali e sezioni tangenti in formazioni composite come arenaria, argillite e calcare. È particolarmente adatta per lo sviluppo efficiente di risorse petrolifere e di gas non convenzionali come lo shale gas e il tight oil. Nella perforazione di pozzi orizzontali di shale gas, può mantenere un'elevata efficienza di perforazione per lungo tempo, riducendo efficacemente il costo dello sviluppo dello shale gas.

4.2 Perforazione di Esplorazione Geologica

Nel campo dell'esplorazione geologica, questa punta da trapano viene utilizzata per la perforazione di carotaggio nell'esplorazione delle risorse minerarie e nei rilievi idrogeologici. Le sue caratteristiche di taglio ad alta precisione possono proteggere efficacemente l'integrità del nucleo roccioso, garantendo l'accuratezza dei dati di esplorazione. Ciò è fondamentale per determinare la distribuzione e le riserve di risorse minerarie.

4.3 Perforazione Mineraria

Nelle operazioni minerarie, la punta da trapano PDC da 8 1/2 pollici è adatta per la perforazione di pozzi di ventilazione, pozzi di drenaggio e fori di mina in miniere di carbone, miniere di metalli e altre aree minerarie. In formazioni rocciose dure, mostra un'eccellente efficienza di rottura della roccia, soddisfacendo le esigenze operative ad alta efficienza dell'estrazione mineraria su larga scala. Può adattarsi al duro ambiente di lavoro delle miniere e mantenere prestazioni stabili.

4.4 Altri Campi Speciali

Ha anche applicazioni in campi speciali come la perforazione di pozzi geotermici e lo sviluppo di metano da letto di carbone. Con la sua resistenza alla temperatura (in grado di resistere a temperature superiori a 200℃) e alla corrosione, può adattarsi alle difficili condizioni di lavoro di formazioni speciali. Ad esempio, nella perforazione di pozzi geotermici, può resistere all'ambiente ad alta temperatura sotterraneo e garantire il regolare progresso dello sviluppo delle risorse geotermiche.