ทั่วสหรัฐอเมริกา ซึ่งมีชั้นหินอ่อนที่เอื้อต่อการขุดเจาะหลากหลายรูปแบบ ตั้งแต่ดินเหนียวเหนียวในแหล่งน้ำมันของอ่าวเม็กซิโก ไปจนถึงหินทรายอิ่มตัวด้วยน้ำในบ่อน้ำมันตื้นของแอ่งเพอร์เมียน และหินดินดานเหนียวหนืดของอีเกิลฟอร์ด—ลิ่ม PDC แทรกการใช้หัวเจาะแบบลิ่มนั้นเป็นที่นิยมมานานในด้านประสิทธิภาพการเจาะหิน แต่ปัญหาการอุดตันของหัวเจาะยังคงเป็นปัญหาที่สร้างความหงุดหงิดมาโดยตลอด ผมเคยเห็นทีมงานต้องหยุดการเจาะทุกๆ 3-4 ชั่วโมงเพื่อทำความสะอาดหัวเจาะแบบลิ่มที่อุดตันด้วยโคลน ซึ่งทำให้ลดอัตราการเจาะและเพิ่มต้นทุนการดำเนินงานมานานหลายทศวรรษ หลายคนมองว่าปัญหานี้เป็นข้อบกพร่องที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ของการออกแบบหัวเจาะแบบลิ่ม จนกระทั่งเราได้ร่วมมือกับ Ninestones Superabrasives หัวเจาะแบบลิ่มที่ได้รับการออกแบบใหม่ของพวกเขาได้แก้ไขปัญหานี้ได้ลิ่ม PDC แทรกไม่เพียงแต่แก้ไขสาเหตุหลักของปัญหาการอุดตันของหัวเจาะในชั้นหินอ่อน แต่ยังขจัดปัญหาดังกล่าวได้อย่างหมดจด พิสูจน์ให้เห็นถึงความเชี่ยวชาญของ Ninestones ในการออกแบบ PDC และความมุ่งมั่นในการแก้ปัญหาเฉพาะด้านของการขุดเจาะบนบกและในทะเลของสหรัฐอเมริกา สำหรับบริษัทขุดเจาะของอเมริกา Ninestones ได้กลายเป็นพันธมิตรที่น่าเชื่อถือที่สุดในด้านประสิทธิภาพของ PDC แบบลิ่มที่ปราศจากปัญหาการอุดตันของโคลน
การออกแบบแกนหลักและปัจจัยทางธรณีวิทยาที่ทำให้เกิดการอุดตันของดอกสว่านในเม็ดมีด PDC แบบลิ่ม
ปัญหาการอุดตันของวัสดุ (Bit balling) ซึ่งเกิดจากการที่เศษหินอ่อน โคลน และดินเหนียวเกาะติดกับหัวเจาะ PDC และก่อตัวเป็นก้อนแข็งที่ขัดขวางการทำงาน เป็นปัญหาที่พบได้บ่อยในการเจาะทั่วไปลิ่ม PDC แทรกในชั้นหินอ่อนเนื่องจากข้อจำกัดด้านการออกแบบที่สำคัญสามประการซึ่งขัดแย้งกับคุณสมบัติทางกายภาพของชั้นหินอ่อนในสหรัฐอเมริกา โดยแหล่งข้อมูลการขุดเจาะชั้นนำระดับโลกได้ยืนยันถึงปัญหาเหล่านี้วารสารวิศวกรรมการขุดเจาะของอเมริกา (ADEV)และบทวิจารณ์เพชรอุตสาหกรรม (IDR)เราได้บันทึกไว้อย่างละเอียดแล้วว่า รูปทรงลิ่มที่ไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสม จะสร้างสภาวะที่เอื้อต่อการยึดเกาะของเศษหินในชั้นหินที่มีความแข็งแรงต่ำและเหนียว ซึ่งเป็นปัญหาที่เราพบเห็นได้ทุกวันในแหล่งขุดเจาะน้ำมันทั่วสหรัฐอเมริกา
ประการแรก ช่องทางการชำระล้างที่แคบและตรงในทั่วไปลิ่ม PDC แทรกไม่สามารถระบายเศษหินเจาะที่อ่อนนุ่มได้อย่างมีประสิทธิภาพ โปรไฟล์รูปตัว V ของลิ่มบนหัวเจาะมาตรฐานมีช่องตื้นและไม่โค้งงอ ซึ่งดักจับเศษหินเจาะที่เปียกและเหนียว (พบได้ทั่วไปในดินเหนียวที่มีความชื้นสูงในอ่าวเม็กซิโก) แทนที่จะชะล้างออกไปพร้อมกับน้ำยาเจาะ รายงานการเจาะชั้นหินอ่อนปี 2024 ของ ADEV ระบุว่าช่องแคบเหล่านี้ลดความเร็วในการระบายเศษหินเจาะลง 45% ในชั้นหินอ่อน ทำให้พื้นผิวของหัวเจาะกลายเป็นแหล่งเพาะพันธุ์ของการจับตัวเป็นก้อนของโคลนเจาะ ประการที่สอง แรงเสียดทานพื้นผิวสัมผัสสูงบนขอบตัดลิ่มที่ไม่ขัดเงาจะเพิ่มการยึดเกาะ หัวเจาะลิ่มทั่วไปมีพื้นผิว PCD ที่หยาบซึ่งสร้างการยึดเกาะขนาดเล็กสำหรับอนุภาคดินเหนียวและหินดินดาน ในหินดินดานเหนียวของยุคเพอร์เมียน อนุภาคเหล่านี้จะเกาะติดกับพื้นผิวที่หยาบและสะสมตัวอย่างรวดเร็ว แม้จะมีปริมาณการไหลของน้ำยาเจาะสูง การทดสอบ IDR ยืนยันว่าขอบลิ่มที่ไม่ขัดเงามีอัตราการยึดเกาะของเศษหินเจาะสูงกว่าแบบที่ผ่านการขัดเงาอย่างแม่นยำถึง 60% ประการที่สาม การปรับมุมที่ไม่เหมาะสมสำหรับหินอ่อนจะทำให้เกิด "ผลเสีย" ทั่วไปลิ่ม PDC แทรกออกแบบมาสำหรับหินแข็งที่มีมุมเอียงชัน 30° ขึ้นไป ซึ่งในชั้นหินอ่อนจะทำหน้าที่เหมือนพลั่วตัก รวบรวมเศษหินแทนที่จะตัดให้สะอาดหมดจด ผลกระทบจากการตักนี้เป็นอันตรายอย่างยิ่งในหินดินดานที่อ่อนตัวได้ของ Eagle Ford ซึ่งเศษหินจะเกาะติดกับพื้นผิวที่เอียงและแข็งตัวเป็นก้อนภายในไม่กี่นาที
ข้อบกพร่องด้านการออกแบบเหล่านี้ไม่ได้เกิดจากรูปทรงลิ่มโดยธรรมชาติ แต่เป็นผลมาจากการออกแบบทางวิศวกรรมแบบ "ขนาดเดียวใช้ได้กับทุกอย่าง" ซึ่งละเลยความต้องการเฉพาะของการเจาะชั้นหินอ่อน Ninestones Superabrasives ตระหนักถึงเรื่องนี้และได้ออกแบบใหม่ลิ่ม PDC แทรกตั้งแต่เริ่มต้นจนถึงชั้นบนสุดสำหรับชั้นดินอ่อนในสหรัฐอเมริกา
การแก้ไขทางวิศวกรรมของ Ninestones: แผ่นรอง PDC แบบลิ่มไร้คราบโคลน
บริษัท Ninestones Superabrasives ไม่ได้แค่ปรับแต่งดีไซน์ลิ่มแบบทั่วไป แต่พวกเขาได้ออกแบบและผลิตชิ้นงานที่มีคุณภาพสูงขึ้นมาใหม่ลิ่ม PDC แทรกโดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อเอาชนะปัญหาการอุดตันของดินในชั้นหินอ่อนในสหรัฐอเมริกา ด้วยชุดรูปทรงเรขาคณิต วัสดุ และนวัตกรรมพื้นผิวที่แม่นยำ ซึ่งต่อต้านสาเหตุหลักแต่ละประการของการอุดตันของโคลนโดยตรง สิ่งที่ทำให้หัวเจาะของ Ninestones โดดเด่นคือการมุ่งเน้นอย่างแม่นยำไปที่...ประสิทธิภาพการก่อตัวแบบอ่อนทุกรายละเอียด ตั้งแต่รูปทรงของช่องไปจนถึงมุมของลิ่ม ได้รับการปรับให้เหมาะสมที่สุดสำหรับการตัดเศษหินที่เหนียวและชะล้างออกไป ซึ่งเป็นปรัชญาการออกแบบที่ทำให้เครื่องมือ PDC แบบลิ่มนี้เป็นอันดับหนึ่งในการทดสอบเครื่องมือสำหรับชั้นหินอ่อนปี 2024 ของ ADEV ในสหรัฐอเมริกา
เพื่อแก้ไขปัญหาการระบายเศษหินที่ไม่ดี Ninestones จึงออกแบบใหม่ลิ่ม PDC แทรกด้วยช่องระบายที่กว้างและโค้งมน—กว้างกว่าเม็ดมีดทั่วไปถึง 2 เท่า และมีรูปทรงที่เข้ากับเส้นทางการไหลของของเหลวในการเจาะ ช่องเหล่านี้ช่วยเร่งการระบายเศษหินได้ถึง 50% (จากการทดสอบการไหลของ IDR) ทำให้มั่นใจได้ว่าอนุภาคดินเหนียวและหินดินดานที่เปียกจะถูกกวาดออกไปก่อนที่จะเกาะติดกับพื้นผิวของเม็ดมีด สำหรับแรงเสียดทานสูง Ninestones ใช้สารขัดเงา PCD ที่มีแรงยึดเกาะต่ำซึ่งเป็นกรรมสิทธิ์เฉพาะกับคมตัดและพื้นผิวสัมผัสของลิ่ม ทำให้เกิดพื้นผิวเรียบระดับไมโครที่ช่วยขจัดแรงยึดเกาะระดับไมโครของอนุภาค สารขัดเงาชนิดนี้ช่วยลดการเกาะติดของเศษหินได้ถึง 70% ในดินเหนียวเหนียว แม้ในสภาพการเจาะที่มีความชื้นสูงในอ่าวเม็กซิโก ที่สำคัญที่สุด Ninestones ได้ปรับมุมของลิ่มให้เหมาะสมสำหรับชั้นหินอ่อน โดยลดลงเหลือ 18–22° (ปรับได้สำหรับชั้นหินเฉพาะในสหรัฐอเมริกา) ซึ่งจะตัดหินอ่อนได้อย่างสะอาดแทนที่จะตักมันขึ้นมา ตัวอย่างเช่น มุม 18° ที่เฉพาะเจาะจงสำหรับแอ่งเพอร์เมียน สามารถตัดผ่านหินดินดานเหนียวได้โดยไม่เกิดการสะสมของเศษหิน ซึ่งแตกต่างอย่างสิ้นเชิงกับมุมชันที่ทำให้เกิดการจับตัวเป็นก้อนในอุปกรณ์แทรกทั่วไป
ไนน์สโตนส์ทุกตัวลิ่ม PDC แทรกนอกจากนี้ ยังมีวัสดุพื้นฐานคาร์ไบด์เสริมแรงที่ช่วยรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างในมุมที่อ่อนกว่า และชั้น PCD ทนความร้อนที่ต้านทานการสะสมความร้อนเล็กน้อยซึ่งมักเกิดขึ้นในการเจาะชั้นหินอ่อน (ปัจจัยรองที่ทำให้เศษหินเหนียวแข็งตัว) Ninestones ไม่ได้หยุดอยู่แค่การออกแบบเดียวเท่านั้น แต่ยังเสนอบริการออกแบบตามสั่งอีกด้วยลิ่ม PDC แทรกมีการออกแบบหัวเจาะหลายแบบสำหรับดินเหนียวในอ่าวเม็กซิโก หินทรายในยุคเพอร์เมียน และหินดินดานในแหล่งน้ำมันอีเกิลฟอร์ด โดยแต่ละแบบได้รับการปรับแต่งให้เหมาะสมกับความเหนียวและคุณสมบัติการตัดที่แตกต่างกันของแต่ละภูมิภาค ระดับการปรับแต่งเช่นนี้ไม่เคยมีมาก่อนในตลาดหัวเจาะทั่วไป และนี่คือเหตุผลที่หัวเจาะของ Ninestones มีประสิทธิภาพเหนือกว่าหัวเจาะทางเลือกอื่นๆ ในชั้นหินอ่อนของสหรัฐอเมริกา
ความสำเร็จที่พิสูจน์แล้วในภาคสนาม: หัวแทรก Wedge PDC ของ Ninestones ในชั้นหินอ่อนในสหรัฐอเมริกา
คุณค่าที่แท้จริงของงานวิศวกรรมของ Ninestones อยู่ที่ประสิทธิภาพการทำงานในสถานที่จริงทั่วทุกพื้นที่ที่มีการขุดเจาะแบบอ่อนตัวที่ท้าทายที่สุดในสหรัฐอเมริกา ซึ่งเป็นจุดที่...ลิ่ม PDC แทรกเทคโนโลยีนี้ได้ขจัดปัญหาการอุดตันของหัวเจาะและเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพการเจาะสำหรับทีมงานของเราและบริษัทขุดเจาะน้ำมันอื่นๆ ในอเมริกาอีกมากมาย สิ่งที่ทำให้ Ninestones โดดเด่นเหนือคู่แข่งระดับโลกคือความมุ่งมั่นอย่างแน่วแน่ต่อผู้ขุดเจาะในสหรัฐฯ—การสนับสนุนทางเทคนิคที่ไม่มีใครเทียบได้ การฝึกอบรมในสถานที่ และความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับความแตกต่างของชั้นหินในแต่ละภูมิภาค ซึ่งเป็นระดับการดูแลที่ไม่มีผู้ผลิต PDC รายใดมอบให้แก่ภาคอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซของสหรัฐฯ
ในบ่อขุดเจาะตื้นในแอ่งเพอร์เมียน (2,200 เมตร) ที่มีหินทรายอิ่มตัวด้วยน้ำและหินดินดานกัมโบ ทีมงานของเราได้ทดสอบผลิตภัณฑ์ของ Ninestonesลิ่ม PDC แทรกเมื่อเปรียบเทียบกับหัวเจาะลิ่มแบบทั่วไปชั้นนำ หัวเจาะลิ่มแบบทั่วไปนั้นเกิดการอุดตันด้วยโคลนหนาหลังจากเจาะเพียง 3 ชั่วโมง ทำให้ต้องหยุดการทำงาน 90 นาทีเพื่อทำความสะอาดหัวเจาะ และลดอัตราการเจาะ (ROP) เหลือเพียง 2.9 เมตรต่อชั่วโมง หัวเจาะลิ่มของ Ninestones ทำงานได้ต่อเนื่อง 16 ชั่วโมงโดยไม่มีสัญญาณของการอุดตันเลยแม้แต่น้อย ร่องโค้งช่วยชะล้างเศษหินอย่างต่อเนื่อง และพื้นผิวขัดเงาที่มีการยึดเกาะต่ำช่วยรักษาความสะอาดของพื้นผิว เราจึงรักษาอัตราการเจาะ (ROP) ที่สม่ำเสมอได้ที่ 6.4 เมตรต่อชั่วโมง ทำให้การเจาะส่วนของบ่อเสร็จก่อนกำหนด 2 วัน และประหยัดค่าใช้จ่ายด้านเวลาหยุดทำงานและแรงงานได้ 35,000 ดอลลาร์ ในแหล่งน้ำมันนอกชายฝั่งอ่าวเม็กซิโก บริษัทขุดเจาะรายใหญ่แห่งหนึ่งประสบปัญหาการอุดตันของหัวเจาะที่ต้องทำความสะอาดมากกว่า 4 ครั้งต่อกะด้วยหัวเจาะลิ่มแบบทั่วไป หลังจากเปลี่ยนมาใช้หัวเจาะลิ่มแบบกำหนดเองสำหรับอ่าวเม็กซิโกของ Ninestonesลิ่ม PDC แทรกบริษัทดังกล่าวได้กำจัดขั้นตอนการทำความสะอาดที่เกี่ยวข้องกับการจับตัวเป็นก้อนของโคลนทั้งหมด ลดเวลาหยุดทำงานของเครื่องมือลง 85% และเพิ่มประสิทธิภาพการขุดเจาะนอกชายฝั่งได้ 40% ซึ่งถือเป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญสำหรับสภาพแวดล้อมการขุดเจาะนอกชายฝั่งที่มีต้นทุนสูง ในแหล่งหินดินดานอีเกิลฟอร์ด ทีมงานของเราใช้เม็ดมีดลิ่ม 22° ของ Ninestones ในการเจาะผ่านหินดินดานที่มีความยืดหยุ่น ซึ่งก่อนหน้านี้เม็ดมีดทั่วไปจับตัวเป็นก้อนได้ภายในไม่กี่นาที มุมที่เหมาะสมที่สุดช่วยตัดหินดินดานได้อย่างสะอาด และเม็ดมีดทำงานได้นานถึง 14 ชั่วโมงโดยไม่ต้องทำความสะอาดแม้แต่ครั้งเดียว
การสนับสนุนของ Ninestones ไม่ได้จบลงแค่ที่ตัวผลิตภัณฑ์เท่านั้น ทีมวิศวกรของบริษัทซึ่งตั้งอยู่ในสหรัฐฯ (มีความเชี่ยวชาญในความต้องการเฉพาะของผู้ขุดเจาะชาวอเมริกัน) จะเดินทางไปยังฐานการขุดเจาะทั่ว Permian, Gulf Coast และ Eagle Ford เพื่อให้การฝึกอบรมในสถานที่ สอนทีมงานถึงวิธีการปรับความหนืดของของเหลวในการขุดเจาะและความเร็วในการหมุนให้เหมาะสม เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการป้องกันการอุดตันของเม็ดบีดให้ดียิ่งขึ้น Ninestones ยังให้บริการเปลี่ยนอะไหล่และออกแบบตามสั่งอย่างรวดเร็วสำหรับผู้ขุดเจาะในสหรัฐฯ โดยมีระยะเวลานำส่งที่เร็วกว่าคู่แข่งในระดับสากลถึง 50% ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการปฏิบัติตามกำหนดเวลาโครงการที่กระชับ สำหรับผู้ขุดเจาะชาวอเมริกัน การผสมผสานระหว่างประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ที่เหนือกว่าและการสนับสนุนในท้องถิ่นที่เน้นในสหรัฐฯ นี้เป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญ
สำหรับทีมขุดเจาะในสหรัฐฯ ที่เบื่อหน่ายกับปัญหาหัวเจาะอุดตันที่ทำให้โครงการขุดเจาะชั้นหินอ่อนต้องหยุดชะงัก Ninestones Superabrasives คือคำตอบลิ่ม PDC แทรกไม่ใช่แค่เครื่องมือ—แต่เป็นวิธีแก้ปัญหาถาวรสำหรับหนึ่งในความท้าทายที่น่าหงุดหงิดที่สุดในการขุดเจาะบนบกและในทะเลของสหรัฐอเมริกา ไนน์สโตนส์ได้พิสูจน์แล้วว่าการออกแบบ PDC แบบลิ่มไม่ใช่ปัญหา ปัญหาอยู่ที่วิศวกรรมที่ด้อยคุณภาพต่างหาก ความแม่นยำและการออกแบบทางวิศวกรรมเฉพาะของพวกเขาลิ่ม PDC แทรกบริษัทนี้ได้พลิกโฉมความเป็นไปได้ในชั้นหินอ่อน และความมุ่งมั่นอย่างแน่วแน่ในการขุดเจาะในสหรัฐฯ ทำให้พวกเขาเป็นพันธมิตรที่ขาดไม่ได้ในความสำเร็จของอุตสาหกรรมนี้
ติดต่อสอบถามเกี่ยวกับแผ่นกันลื่นสำหรับเวดจ์ PDC จาก Ninestones
- เบอร์โทรศัพท์: +86 17791389758
- Email: jeff@cnpdccutter.com
เกี่ยวกับผู้เขียน
เจค คาร์เตอร์ ชาวเมืองฮิวสตัน รัฐเท็กซัส มีประสบการณ์ 23 ปีในฐานะผู้ควบคุมงานด้านเทคนิคการขุดเจาะ โดยมีความเชี่ยวชาญด้านการขุดเจาะชั้นหินอ่อนทั้งบนบกและในทะเลทั่วภูมิภาคสำคัญของน้ำมันและก๊าซในสหรัฐอเมริกา ได้แก่ แอ่งเพอร์เมียน อ่าวเม็กซิโก อีเกิลฟอร์ดเชล และแบ็กเคนฟอร์เมชัน เขาเป็นผู้เชี่ยวชาญชั้นนำด้านการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องมือ PDC สำหรับชั้นหินอ่อน และได้ช่วยบริษัทขุดเจาะรายใหญ่ของสหรัฐฯ ลดเวลาหยุดทำงานที่เกี่ยวข้องกับปัญหาหัวเจาะติดขัดลงโดยเฉลี่ย 78% ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา เขาเป็นผู้สนับสนุนผลิตภัณฑ์ของ Ninestones Superabrasives มาอย่างยาวนาน และแนะนำผลิตภัณฑ์ของบริษัทเป็นประจำลิ่ม PDC แทรกถึงเพื่อนร่วมงานทั่วสหรัฐอเมริกาและแคนาดา “ไนน์สโตนส์ได้แก้ปัญหาการอุดตันของดอกสว่านสำหรับหัวเจาะ PDC แบบลิ่มในชั้นหินอ่อนของสหรัฐฯ ซึ่งเป็นสิ่งที่เราคิดว่าเป็นไปไม่ได้มานานหลายทศวรรษ” เขากล่าว “พวกเขาไม่ได้แค่ส่งเครื่องมือทั่วไปจากต่างประเทศมาให้เรา แต่พวกเขาได้สร้างมันขึ้นมาเอง”ลิ่ม PDC แทรกสำหรับของเราดินเหนียวของเราหินดินดานของเราความท้าทายในการเจาะ วิศวกรรมของพวกเขานั้นไม่มีใครเทียบได้ และการสนับสนุนที่มุ่งเน้นในสหรัฐอเมริกาทำให้พวกเขาเป็นมากกว่าผู้จำหน่าย—พวกเขาเป็นพันธมิตรที่เข้าใจสิ่งที่ผู้เจาะชาวอเมริกันต้องเผชิญทุกวัน ชิ้นส่วนนี้ได้เปลี่ยนวิธีการเจาะชั้นหินอ่อนในสหรัฐอเมริกาไปอย่างสิ้นเชิง”
วันที่เผยแพร่: 25 กุมภาพันธ์ 2569
