Sobre o uso de brocas de diamante e o mecanismo de quebra de rochas das brocas de diamante
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A qualidade da broca diamantada e se o tipo da broca é compatível com a litologia da formação desempenham um papel importante na aceleração da velocidade de perfuração e no aumento da metragem de uma única broca. A perfuração de um poço de petróleo e gás geralmente requer várias brocas de tamanhos diferentes. Ao perfurar a formação superior, é utilizada uma broca com diâmetro Z maior. Como a formação perfurada pela broca é macia, uma única broca tem mais metragem e menor tempo de uso. Geralmente, vários poços podem ser reutilizados; na perfuração da formação inferior, é utilizada uma broca com diâmetro Z menor. Como a formação é dura e a metragem de uma única broca é pequena, geralmente são usadas múltiplas brocas. A filmagem de perfuração de uma nova broca descendo no poço depende principalmente do tamanho e tipo da broca, da dureza e suavidade da formação e da cooperação dos parâmetros de perfuração. De um modo geral, quanto menor for o tamanho da broca, mais dura será a formação e menor será a metragem; quanto maior o tamanho da broca, mais suave será a formação e mais metragem.
Vantagens das brocas diamantadas
1. O design de equilíbrio de força faz com que a broca tenha um bom desempenho de orientação, adequada para perfuração direcional com motor de fundo de poço e tenha pequena vibração radial;
2 O arranjo razoável de folhas compostas PDC patenteadas com diferentes estruturas em diferentes posições da broca torna a broca mais agressiva e antiabrasiva;
3 O design forte e agressivo permite que a broca obtenha alto ROP;
4 A tecnologia de simulação de campo de fluxo dinâmico é aplicada ao projeto hidráulico para otimizar o campo de fluxo Z na parte inferior do poço, o que contribui para melhorar a velocidade de remoção de cavacos e evitar o ensacamento de lama.
Mecanismo de quebra de rocha de broca de diamante
O efeito de quebra de rochas das brocas de diamante não está relacionado apenas à litologia e a fatores externos que afetam a litologia (como pressão, temperatura, propriedades do fluido de formação, etc.), o peso na broca é um fator de influência importante. Assim como a broca cônica, ela apresenta fratura superficial ao quebrar a rocha.
O efeito de quebra de rocha da broca diamantada é conseguido por partículas de diamante. Para conhecer o efeito de quebra de rocha da broca, é necessário compreender o efeito de quebra de rocha do diamante de grão único. Em formações duras, o diamante de grão único coloca a rocha em um estado de alta tensão (cerca de 4200-5700MPa, alguns dados sugerem que pode chegar a 6300MPa) sob a ação da pressão de perfuração, o que faz com que a rocha mude de frágil para plástica. O diamante de grão único corrói a formação e, sob a ação do torque, corta e quebra a rocha. A profundidade de corte é basicamente igual à profundidade de alimentação do grão de diamante. Este processo é como"arar o chão", por isso é chamada de ação de corte de arado da broca diamantada.
Em algumas rochas frágeis (como arenito, calcário, etc.), o volume da rocha quebrada é muito maior do que o volume de ingestão e rotação das partículas de diamante sob a ação simultânea do torque de pressão de perfuração nas partículas de diamante na broca pedaço. Quando a pressão não é alta, pequenos sulcos só podem ser formados ao longo da direção do movimento do diamante, e o aumento da pressão quebrará as rochas na parte profunda do pequeno sulco e em ambos os lados, excedendo o tamanho da seção transversal das partículas de diamante.
O efeito de quebra de rochas das brocas de diamante não está relacionado apenas à litologia e a fatores externos que afetam a litologia (como pressão, temperatura, propriedades do fluido de formação, etc.), o peso na broca é um fator de influência importante. Assim como a broca cônica, ela possui três métodos de britagem superficial, britagem por fadiga e britagem volumétrica ao quebrar rochas. Somente quando as partículas de diamante têm pressão específica suficiente para penetrar na rocha da formação e causar a quebra do volume da rocha, o efeito ideal de quebra da rocha pode ser alcançado.
O processo de uso de broca diamantada
1. Preparação da broca diamantada
1. Verifique se a última broca de diamante apresenta danos no corpo da broca, perda de dentes, etc., e certifique-se de que o fundo do poço esteja limpo e livre de objetos caindo.
2. Manuseie a broca diamantada com cuidado e coloque-a sobre um tapete de borracha ou placa de madeira. É proibido colocar a broca diamantada diretamente na placa de ferro.
3. Verifique se os dentes cortantes da broca diamantada estão danificados, se há algum corpo estranho na broca diamantada, se há um anel de vedação no orifício do bico e instale o bico conforme necessário.
2. Maquiagem com diamante
1. Limpe o pino ou caixa da broca diamantada e aplique óleo para roscas.
2. Prenda a manilha na broca diamantada e abaixe a coluna de perfuração para que ela entre em contato com o pino ou caixa para compensar.
3. Coloque a broca diamantada e a manilha na bucha central da base giratória e, em seguida, aperte a rosca de acordo com o valor de torque de ajuste recomendado.
3. Detalhamento
1. A broca diamantada deve ser abaixada lentamente, especialmente ao passar pela base giratória, preventor de explosão e suporte da carcaça, para proteger os dentes cortantes. 2. Preste atenção à seção do poço bloqueada durante a última retirada e deixe a broca passar lentamente ao encontrar encolhimento e doglegs durante o processo de rodagem.
3. Quando estiver a cerca de 1 única raiz de distância do fundo do poço, ele começa a girar a uma velocidade de perfuração de 50 ~ 60 rpm e inicia a bomba com um deslocamento nominal para lavar o fundo do poço.
4. Preste atenção para observar a escala de peso e o torque para fazer com que a broca de diamante toque suavemente o fundo do poço.
