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多项优质技术融合 联手打造PDC钻头标杆

多项优质技术融合 联手打造PDC钻头标杆

自从2012年投入使用后,贝克休斯的Talon系列钻头就展示了其出众的切削性能、机械以及液压效率,成为PDC钻头的标杆。Talon以及Talon的3D系列产品在复杂的工况下依旧能够表现出高人一筹的定向控制能力、高造斜率以及高钻速。

Talon系列钻头在原有基础上从如下几方面改进了切削和机械效率:

  • 新一代切削技术;石油圈原创www.oilsns.com
  • 钻头结构提升;石油圈原创www.oilsns.com
  • 钻头布齿设计;石油圈原创www.oilsns.com
  • 线性稳定性能改进。石油圈原创www.oilsns.com

将行业领先的布齿技术和定制化的切削结构相结合,Talon系列高效PDC钻头的性能提升到到了一个新高度。 Talon系列钻头融合了StaySharp、King Cutter、MaxCut以及Stabilis等技术,能够更长时间不被钝化,最大化地提升了机械和清洗性能,同时最高程度地提高钻速,拥有更长的使用寿命和出众的定向控制能力。

StaySharp2.0优质抛光切削齿技术

StaySharp2.0优质抛光切削齿技术成功保留了钻进速率更快和钻进进尺更深的优势,同时结合最新的高温高压技术,具有更加出众的耐磨性、坚固性和热稳定性能。

锋利更持久石油圈原创www.oilsns.com

StaySharp切削齿技术采用Baker Hughes独有的金刚石成层工艺,包括耐磨、细粒表面以及额外的一层或多层金刚石。经过超过10年的现场验证,金刚石成层技术已经通过制造工艺的改良进一步地提升了其紧密度容限。石油圈原创www.oilsns.com

碳化物制造商与研究院合作研发出的新型碳化物材料,进一步优化了StaySharp切削齿技术切在极端工况中的应用。

更高的切削效率石油圈原创www.oilsns.com

StaySharp切削齿技术采用独有的金刚石打磨工艺降,通过低切削齿表面磨损来获取更长的使用寿命。同时,磨损更少也就意味着切削齿温度更低,这同时也就提高了其耐磨性能。这种打磨工艺同时弱化了切削齿变形,并且使切削的岩屑更小,优化了切削岩屑的释放,提高了钻头的钻进速度。

出众的制造工艺石油圈原创www.oilsns.com

在制造过程中,在StaySharp系列切削齿通过降低催化物类金属的使用来最大程度地提升热稳定性和耐磨性,将符合行业标准的化工工艺和公司自身独有的专业制造工艺相结合,使切削齿的耐磨性能提升了4倍以上。石油圈原创www.oilsns.com

King Cutter系列PDC切削技术

King Cutter系列PDC切削技术通过采用大尺寸,1-in切削齿提高了钻进速率。相较于传统的钻头,更大的切削齿能够带走更多岩屑,提升了钻头在垂直和定向钻井系统中的钻井效率。

作为StaySharp系列2.0高级抛光切削齿技术的延伸,King Cutter切削技术结合了最新的高温高压技术,展现出更加出众的抗磨性、坚固性和热稳定性能。

与¾-in Stay Sharp技术相比,采用了King Cutter技术的切削齿坚固程度提高了53%,这意味着其在钻进更长、钻深更大的条件下更具优势。

King Cutter技术同时能够与Stabilis技术匹配,进一步提升强度等性能。

目前,Talon系列钻头已在世界多个不同区域的应用中表现出了非凡的效果,钻进效率可提高28%以上,创下众多新纪录。

MaxCut relief技术石油圈原创www.oilsns.com

MaxCut relief技术的设计旨在通过最大程度地提高切削齿接触面进,改善钻井效率,通过移除经常与钻孔直接接触的头体材料、降低高切削深度下的过度摩擦,从而显著地改进了钻井效率。

使用寿命更长石油圈原创www.oilsns.com

搭配了MaxCut reliefs技术的钢体钻头采用Stay Tough耐磨堆焊技术,也就是通过结合高级冶金技术和严苛的焊接程序来最大程度地延长使用寿命。Stay Tough耐磨堆焊技术在增强钻头耐腐蚀性的同时,避免了岩层和碎屑等对钻头体体的损坏。相较于传统的碳化钨基材料,采用Stay Tough技术的钻头耐磨性能提升了3倍,同时可避免由于耐久性能不足而导致的材质降解。

Stabilis切削齿技术石油圈原创www.oilsns.com

最新Stabilis技术加强型切削齿技术在更富有挑战性的地层条件下表现出了更强的耐久性,使用寿命更长。在传统PDC切削齿表现不佳的工况下,Stabilis技术因其突破性的结构设计,给切削齿带来了更好的保护。石油圈原创www.oilsns.com

Stabilis切削齿在金刚石表面采用二级凹槽设计,使其在高载荷下不会受损,抗压强度是传统布齿设计的三倍。

Stabilis切削齿的耐磨性同时也得到了改善。在金刚石面额外的坡口设计使得压力分散在更大面积上,这样加到切削齿上的应力也就更低。首先被磨平的区域会集中在第一个凹槽,而同时第二层凹槽又抵消了剥削的力。这种设计延长了钻头的使用寿命,钻井效率也得到了相应提升。

Stabilis切削齿相较于传统布齿设计产生的转矩力更低。对于不定的进深,Stabilis切削齿的摩擦系数可维持恒定,而传统布齿设计的转矩力则无法做到这一点。更好地控制这些变量,可以使钻头整体性能得到提升,也能带来更平稳的钻井表现,尤其是在高钻速下,优势更明显。

Stabilis能够更高效地钻过坚硬地层,寿命更长,且产生的扭矩力更低,钻孔更清洁。

坐标:哈萨克斯坦石油圈原创www.oilsns.com

位于哈萨克斯坦的一个运营商钻遇夹杂黑硅石的硬石膏和碳酸盐岩地层,想要寻求一个能够兼顾持久耐用和高苏钻进的钻头。

无侧限抗压强度一般在10000到20000psi,但是在有黑硅石的情况下可能会上升到35000psi,PDC钻头在往往受损严重。针对这一特殊情况,贝克休斯推荐使用融合了Stabilis切削齿技术的81/2-in Talon高效PDC钻头,旨在克服不同地层情况带来的严峻挑战。

在黑硅石夹层地层条件下,Talon高效 PDC钻头强度和速度的表现远超孕镶金钢石钻头、复合钻头以及锥形镶齿钻头。同时, AutoTrak自动旋转可控钻井系统进一步确保了BHA在预定轨迹上,保持井眼垂直。石油圈原创www.oilsns.com

整个钻进过程,配合了Stabilis加强切削齿和AutoTrak RSS系统的Talon钻头共为客户节省了5.7天的钻机时间,约240,000美金成本。

来自/Baker Hughes   译者/张毅   编辑/Leia

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