Toepassing Inleiding van 8 1/2 inch PDC-boorstuk

1. Productoverzicht

De 8 1/2-inch PDC (Polycrystalline Diamond Compact) boorkop is een kernboorgereedschap dat veel wordt gebruikt in de olie- en gasexploratie, geologische prospectie en mijnbouw. Met een diameter van 215,9 mm is hij zeer geschikt voor de meeste middeldiepe booroperaties (variërend van 2000 m tot 6000 m). Door gebruik te maken van de ultrahoge hardheid van polykristallijne diamantcompacten en een geoptimaliseerd ontwerp van de boorkopstructuur, is het een efficiënte booroplossing geworden die traditionele rolconusbits vervangt, waardoor de boorefficiëntie aanzienlijk wordt verbeterd en de operationele kosten worden verlaagd.

2. Samenstelling van het kernmateriaal

De prestaties van de 8 1/2-inch PDC-boorkop worden grotendeels bepaald door de hoogwaardige materiaalsamenstelling, die voornamelijk uit drie belangrijke onderdelen bestaat:

2.1 PDC-snijders

De snijtanden van de boorkop zijn gemaakt van hoogwaardige polykristallijne diamantcompacten. Deze compacten worden gesinterd uit kunstmatige diamantmicro-poeder onder hoge temperatuur en hoge druk. De diamantlaag van de PDC-snijders heeft een hardheid van meer dan HV10000 en de slijtvastheid is 50 tot 100 keer hoger dan die van gecementeerd carbide. Hierdoor kan de boorkop uitstekende snijprestaties behouden, zelfs in schurende formaties.

2.2 Wolframcarbide matrix

De matrix die de PDC-snijders ondersteunt, is gemaakt van hoogsterkte wolframcarbide-gebaseerd gecementeerd carbide. Dit materiaal combineert uitstekende slagvastheid en slijtvastheid, wat de PDC-snijders effectief kan ondersteunen om stabiel te werken in complexe formaties. Het voorkomt matrixscheuren veroorzaakt door impact van de ondergrond tijdens het boorproces, waardoor de integriteit en betrouwbaarheid van de boorkopstructuur wordt gewaarborgd.

2.3 Boorkoplichaam

Het hoofdlichaam van de boorkop is gesmeed uit 42CrMo-legeringsstaal. Na warmtebehandeling door afschrikken en ontlaten bereikt de treksterkte meer dan 1000 MPa. Dit hoogsterkte boorkoplichaam is bestand tegen de hoge boordruk (tot 350 kN) en hoge rotatiesnelheid (tot 200 tpm) tijdens booroperaties, waardoor de structurele stabiliteit en de lange levensduur van de boorkop worden gewaarborgd.

3. Prestatievoordelen

Afgeleid van de geavanceerde materiaalsamenstelling vertoont de 8 1/2-inch PDC-boorkop aanzienlijke prestatievoordelen in vergelijking met traditionele boorgereedschappen:

• Ultra-hoge boorefficiëntie: De hoge hardheid van PDC-snijders stelt de boorkop in staat om een boorsnelheid (ROP) te bereiken die 30% tot 100% hoger is dan die van rolconusbits in conventionele formaties zoals zandsteen en kalksteen. Dit verkort de boorcyclus aanzienlijk.
• Lange levensduur: De slijtvaste materialen verminderen het verlies van snijtanden. De boorafstand van een enkele 8 1/2-inch PDC-boorkop kan 2 tot 5 keer die van een rolconusbit bereiken, waardoor het aantal trips aanzienlijk wordt verminderd en de totale boorkosten worden verlaagd.
• Stabiele boortraject: De synergie tussen het stijve materiaal en de geoptimaliseerde structuur geeft de boorkop uitstekende directionele boormogelijkheden. Het is geschikt voor verticale putten, horizontale putten en putten met verlengde reikwijdte, waardoor een nauwkeurige controle van het boorpad wordt gewaarborgd.

4. Belangrijkste toepassingsscenario's

Vanwege de uitstekende prestaties wordt de 8 1/2-inch PDC-boorkop veel toegepast in verschillende gebieden:

4.1 Olie- en gasboringen

Als de belangrijkste boorkop voor middeldiepe formaties wordt hij uitgebreid gebruikt bij het boren van afwijkende secties, horizontale secties en raaklijnse secties in samengestelde formaties zoals zandsteen, moddersteen en kalksteen. Het is met name geschikt voor de efficiënte ontwikkeling van onconventionele olie- en gasbronnen zoals schaliegas en tight oil. Bij het boren van horizontale schaliegasputten kan het lange tijd een hoge boorefficiëntie behouden, waardoor de kosten van de schaliegasontwikkeling effectief worden verlaagd.

4.2 Geologische exploratieboringen

Op het gebied van geologische exploratie wordt deze boorkop gebruikt voor kernboringen bij de exploratie van minerale hulpbronnen en hydrogeologische onderzoeken. De hoogprecisie snijeigenschappen kunnen de integriteit van de rotskern effectief beschermen, waardoor de nauwkeurigheid van de exploratiegegevens wordt gewaarborgd. Dit is cruciaal voor het bepalen van de verdeling en reserves van minerale hulpbronnen.

4.3 Mijnbouwboringen

Bij mijnbouwoperaties is de 8 1/2-inch PDC-boorkop geschikt voor het boren van ventilatieputten, drainageputten en boorgaten in steenkoolmijnen, metaalmijnen en andere mijnbouwgebieden. In harde rotsformaties vertoont het een uitstekende rotsbrekende efficiëntie, die voldoet aan de behoeften van grootschalige mijnbouw met hoge efficiëntie. Het kan zich aanpassen aan de zware werkomgeving van mijnen en stabiele prestaties behouden.

4.4 Andere speciale gebieden

Het heeft ook toepassingen in speciale gebieden zoals geothermische putboringen en de ontwikkeling van steenkoolbedmethaan. Met zijn temperatuurbestendigheid (bestand tegen temperaturen boven 200℃) en corrosiebestendigheid kan het zich aanpassen aan de zware werkomstandigheden van speciale formaties. Bijvoorbeeld, bij geothermische putboringen kan het bestand zijn tegen de hoge temperatuuromgeving ondergronds en de soepele voortgang van de ontwikkeling van geothermische hulpbronnen waarborgen.