Что такое TCI Tricone Drill Bit: Окончательное руководство по технологии бурения в твердой породе

Введение

В мире технологий бурения мало инноваций, которые оказали такое значительное влияние, как TCI (Tungsten Carbide Insert) Tricone Drill Bit.Это инженерное чудо произвело революцию в буровых работах в различных отраслях промышленности, от разведки нефти и газа до бурения скважин и добычи полезных ископаемых.

Триконовые бури TCI представляют собой существенное улучшение по сравнению с обычными бури, специально разработанными для решения самых сложных задач с беспрецедентной эффективностью.В то время как стандартные стальные зубные кусочки могут бороться с тяжелыми, абразивные образования, триконовые биты TCI включают в себя вставки карбида вольфрама, которые значительно повышают долговечность и производительность бурения.

Эволюция триконовых сверлов восходит к началу 20-го века, с первым двухконечным сверлом, запатентованным в 1909 году,Затем, спустя 24 года, появилась технология трикона.В настоящее время эти бури стали отраслевым стандартом для многочисленных применений бурения, с постоянным улучшением их производительности и надежности5.

Как работают сверла TCI Tricone

Основная конструкция и компоненты

Триконовые биты TCI имеют сложную конструкцию, состоящую из трех вращающихся конусов, оснащенных вставками из карбида вольфрама, расположенными в конкретных узорах для оптимизации эффективности резки.Каждый конус вращается на высокоточных подшипниках, работая вместе, чтобы разрушить скальные образования с помощью комбинации дробления, измельчения и стрижки.

Корпус бита, обычно изготовленный из высокопрочной легированной стали, содержит три конуса и обеспечивает необходимую структурную целостность для выдержки экстремальных сил бурения.Стратегическое расположение вставных элементов карбида вольфрама зависит от предполагаемого применения и специфических характеристик формирования, с которыми предназначен бит9..

Роль вольфрамовых карбидных вкладок

Определяющей особенностью TCI-битов являются их вставки из карбида вольфрама, которые значительно тверже и более износостойки, чем обычные стальные зубы.Эти вставки нажимаются в точно пробуренных отверстиях в конусной поверхности, создавая чрезвычайно прочную режущую поверхность, которая сохраняет свою остроту гораздо дольше, чем традиционные материалы.

Геометрия этих вкладок варьируется в зависимости от применения:

• Вставки в форме подбородка обычно используются для мягких и средних формаций

• Конические или полусферные вставки используются для более жестких, более абразивных формаций

• Улучшенные защитные вставки для габаритов стратегически расположены на пятке конусов для поддержания диаметра отверстия и стабильности бита34

Системы подшипников и технологии уплотнения

Современные триконовые биты TCI включают в себя передовые подшипниковые системы, которые имеют решающее значение для их производительности и долговечности.

• Конструкции подшипников с двумя поверхностями тяги для высокой грузоподъемности

• Системы, несущие трение, позволяющие увеличить нагрузку при увеличении скорости вращения

• Запечатанные подшипниковые сборы с использованием O-кольцов HNBR, оптимального сжатия уплотнения и изгибаемых уплотнительных конструкций для повышения эффективности уплотнения

• Системы компенсации давления с высококачественным жиром, которые значительно повышают надежность смазки34

Для экстремальных применений некоторые специализированные биты TCI оснащены металлическими уплотнениями и композитными подшипниками роллеров-журналов, сформированными из роллеров и дуговой формы слайдов, расположенных в чередующихся узорах.Эти передовые подшипниковые системы могут выдерживать высокие обороты и условия высокой нагрузки, предлагая при этом большую устойчивость к ударам, обеспечивая более длительный срок службы при требовательных параметрах бурения6.

Типы TCI Tricone Bits и их применение

Триконовые биты TCI предназначены для конкретных типов формаций и условий бурения.

Мягкие биты TCI

Разработанные для формирований с низкой сжимательной прочностью, эти биты максимизируют смещение конуса и имеют карбидные вставки большого диаметра с высоким выступанием.Глубокая переплетённость между рядами предотвращает обрыв кубиков в липких формациях9.

Биты TCI средней формы

Эти кусочки содержат встроенные карбид вольфрама в форме дробки на внутренних, внешних и пятных рядах.Эта конструкция обеспечивает быструю скорость бурения при одновременном увеличении долговечности режущей конструкции в средне твердых формациях9.

Биты TCI средней твердости

Благодаря прочным карбидным вставкам в виде дюбеля на верхних рядах и коническим вставкам на внутренних рядах, они обеспечивают повышенную скорость бурения и повышенную долговечность режущей конструкции9.

Твердообразовательные биты TCI

Разработанные для бурения твердых и абразивных образований, эти биты используют износостойкие вставки карбида вольфрама на рядах габаритов, чтобы предотвратить износ бита.Максимальное количество полусферных вставки в ряд обеспечивает долговечность и долговечность резака9.

Таблица: Приложения TCI Tricone Bit по типам формаций

Технические спецификации и отраслевые стандарты

TCI tricone bits manufactured by industry leaders like ROSCHEN GROUP conform to API (American Petroleum Institute) standards and are classified using the IADC (International Association of Drilling Contractors) code system, что помогает бурильщикам выбрать подходящий бит для конкретных типов формаций35.

Диапазон размеров и соединения

Триконовые биты TCI доступны в широком диапазоне размеров для удовлетворения различных потребностей в бурении:

• Небольшие диаметры: от 37⁄8 "до 61⁄4 "для пилотных буровых и коммунальных применений

• Средний диаметр: от 61⁄2" до 121⁄4" для скважин, геотехнических бурений и некоторых нефтяных и газовых применений

• Большие диаметры: от 121⁄2" до 30" для крупномасштабных скважин, бурения нефти и газа и специальных применений5

Эти биты поставляются с различными типами соединений в зависимости от размера:

Таблица: Стандартные битовые соединения TCI Tricone по размеру

Источник: 5

Преимущества TCI Tricone сверла

Улучшенная долговечность и износостойкость

Основным преимуществом триконовых кусков TCI является их исключительная стойкость к износу в абразивных формациях.значительно продлевать срок службы битов и сокращать время простоя при изменении битов39.

Улучшенный уровень проникновения (ROP)

ТСИ-биты спроектированы для оптимизации эффективности бурения в их целевых формациях.Стратегическое расположение вставки создает оптимальный размер фиксации, который может быть легко очищен и транспортирован для более быстрого буренияНекоторые передовые конструкции имеют структуры случайного резания, которые уменьшают вибрацию и увеличивают скорость проникновения, удаляя больше образования на оборот, чем другие резатели в промышленности1.