Сложные пласты продолжают приводить к неудачам? Вам нужно «Руководство по подбору горных пород и буровых установок».
Основная дилемма подземного бурения: двойная проблема эффективности и безопасности. На подземных участках разведки и добычи низкая скорость бурения в сложных пластах является постоянным препятствием, сдерживающим прогресс. Ещё серьёзнее, чем низкая эффективность, каскадные риски, вызванные неправильным выбором бурового долота — это не просто повышенный износ инструмента, а системная угроза безопасности.
В пластах с прочностью на одноосное сжатие более 15 000 фунтов на квадратный дюйм неправильный выбор долота может иметь катастрофические последствия: скорость проходки может упасть более чем на 50%, износ долот резко возрастет, и, что еще хуже, может произойти обрушение скважины, прихват колонны и другие серьезные инциденты. Эти проблемы приводят к задержкам в графике работ, резкому росту затрат и даже могут представлять опасность для персонала. Решение этой проблемы требует поиска правильного соответствия долота и породы.
Ключ к выходу из тупика: «принцип идеального соответствия» долот и горной породы. Революция в повышении эффективности подземного бурения зависит от освоения «принципа идеального соответствия» долот и горной породы. Разные типы горных пород обладают принципиально разными физическими свойствами (прочностью на сжатие, плотностью, распределением дефектов), и разные конструкции долот действуют как специализированные «подземные инструменты». Только точно подобрав тип долота к характеристикам горной породы, можно максимально повысить эффективность бурения и сбалансировать эффективность и безопасность.
Универсального бурового долота не существует, но существует оптимальный выбор для каждой породы. Следующие три типа буровых долот соответствуют различным диапазонам прочности горных пород и составляют основу принципа «золотого соответствия».
(a) Среднемягкие породы «Нежный завоеватель»: долото с выпуклой головкой. Долото с выпуклой головкой специально подходит для пород средней мягкости с прочностью на сжатие в диапазоне примерно 15 000–25 000 фунтов на кв. дюйм (1033,5–1722,5 бар). Типичные целевые породы включают твердый известняк, гранит (примечание: характеристики гранита могут варьироваться), песчаник, диабаз, сланец и мрамор. Преимущества долота обусловлены двумя основными аспектами:
Свойства материала: материал долота должен обладать хорошей когезией и однородностью, чтобы обеспечить равномерное распределение напряжений во время бурения и препятствовать отслаиванию.
Конструкция: выпуклая геометрия торца рассеивает давление бурения, обеспечивая устойчивость, эффективное разрушение породы и минимизацию чрезмерного воздействия на стенки скважины.
(b) Универсальное долото для пород средней твёрдости: долото с вогнутой головкой. Долото с вогнутой головкой имеет более широкий диапазон применения и может работать в пластах с давлением от 15 000 до 30 000 фунтов на кв. дюйм (от 1033,5 до 2067 бар), особенно в сложных пластах с полостями, разломами и рыхлостью. Его конкурентное преимущество заключается в узких канавках на торце долота, которые служат высокоскоростными каналами для удаления шлама, быстро удаляя обломки породы, образующиеся в процессе бурения. Это значительно снижает наростообразование и износ долота, а также обеспечивает стабильное и эффективное бурение в различных сложных породах.
(c) «Стальной авангард» для твёрдых пород: долото с плоским торцом. Долото с плоским торцом предназначено для твёрдых пород и рассчитано на прочность на сжатие свыше примерно 30 000 фунтов на квадратный дюйм (2067 бар). Оно способно выдерживать ограниченное количество полостей и трещин. Его основная сила заключается в очень жёсткой головной части, подобной неуязвимому тарану, которая обеспечивает высокую ударную силу для разрушения очень твёрдых пород. В твёрдых породах, таких как гранит и габбро, прочная конструкция и превосходная породоразрушающая способность долота с плоским торцом делают его идеальным выбором для эффективного бурения твёрдых пород.
Правильный выбор долота – залог успеха: ключевая ценность эффективного бурения. Подземное бурение – это поле битвы с неизвестностью, где главным противником являются сложные, изменчивые пласты. Правильный выбор долота – решающее оружие. Многочисленные полевые данные подтверждают принцип идеального соответствия: при точном подборе долот к породе эффективность бурения может повыситься более чем на 30%, а сроки работ – сократиться почти на треть. При этом снижается расход долот, снижается уровень аварийности и значительно снижается общая стоимость проекта.
При подземной разведке и добыче полезных ископаемых освоение принципа «золотого соответствия» — это не просто технический выбор, а систематический контроль эффективности, безопасности и затрат. Только правильный выбор долота для нужной породы позволяет каждой буровой операции получить надежный импульс и добиться эффективных прорывов под землей.
