PDC-Bit-Verschleiß

Seit der Entwicklung von Bohrern aus polykristallinem Diamant (PDC) haben sie aufgrund ihrer Tendenz, eine höhere Penetrationsrate (ROP) als die eines Rollenkegels zu erzeugen, einen starken Einzug in die Bohrindustrie gefunden. Obwohl ein PDC-Bit oft effizienter ist, verringern die Auswirkungen des Bitverschleißes immer noch die Lebensdauer des PDC-Bits. Sowohl für geothermische Bohrlöcher als auch für Öl-/Gasbohrlöcher war der Meißelverschleiß von Anfang an ein zusammenhängender Rückschlag während des Bohrprozesses.

Einer der Hauptgründe für den Versuch, den Meißelverschleiß zu modellieren oder Wege zu finden, den Meißelverschleiß zu reduzieren, sind die Bohrkosten, die sich aus dem Meißelverschleiß ergeben. Neben den Anschaffungskosten des Bohrers werden die Gesamtkosten auch durch die von jedem Bohrer gebohrte Gesamttiefe beeinflusst. Hier hat der Bitverschleiß einen enormen Einfluss auf die Bohrindustrie. Effizientes Bohren eines Brunnens ist der Schlüssel zur Rentabilität, und der Bitverschleiß ist ein Schlüsselfaktor für die Bohreffizienz。

Der Bohrvorgang ist eine Kombination aus Kraft und Rotation. Der Meißelverschleiß wird durch die Wechselwirkung zwischen dem gebohrten Gestein und den am Bohrmeißel selbst angebrachten Schneidwerkzeugen verursacht. PDC-Bits verschleißen ständig, von dem Zeitpunkt an, an dem sich das Bit nach rechts dreht, bis es aus dem Loch gezogen wird. Der beste Fall wäre, jeglichen Verschleiß zu beseitigen, aber da dies nicht möglich ist, ist das Nächstbeste, den Bitverschleiß zu reduzieren. Es gibt viele Möglichkeiten, die Verschleißrate eines Bits zu reduzieren, aber nicht alle Fälle sind wirtschaftlich. Bei diesem Ansatz werden die Echtzeitmessung des Gesamtmeißelverschleißes und der thermische Effekt bei der Auswahl von Echtzeit-Betriebsparametern berücksichtigt. Wir müssen die beste Bohrleistung sicherstellen und gleichzeitig Bohrgestängevibrationen und beschleunigten Meißelverschleiß aufgrund erhöhter Temperaturen minimieren.

Es könnte möglich sein, einen minimalen Meißelverschleiß zu erreichen, indem man die Penetrationsrate (ROP) verringert und einen langen Lauf mit einem einzigen Meißel erreicht, aber es wäre wegen der Tagesrate des Bohrgeräts nicht wirtschaftlich. Andererseits ist es möglich, den ROP zu maximieren, indem man den WOB und die Drehzahl so hoch wie möglich erhöht, aber der erhöhte Verschleiß des Meißels verringert die Lebensdauer des Meißels, wodurch mehr Meißel verwendet werden müssen, um die erforderliche Tiefe zu erreichen. Die Industrie versucht, irgendwo in der Mitte zu liegen, indem sie die ROP maximiert und gleichzeitig den Bitverschleiß minimiert, um ein Ergebnis zu erzielen, das schneller und länger bohrt.

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