Usure des embouts PDC

Depuis que les forets en diamant polycristallin compact (PDC) ont été développés, ils ont fait une forte introduction dans l'industrie du forage en raison de leur tendance à produire un taux de pénétration (ROP) plus élevé que celui d'un cône à rouleau. Même si un bit PDC est souvent plus efficace, les effets de l'usure du bit réduisent toujours la durée de vie du bit PDC. Pour les puits géothermiques et les puits de pétrole/gaz, l'usure du trépan a été un revers cohérent pendant le processus de forage depuis le début.

L'une des principales raisons d'essayer de modéliser l'usure du trépan ou de trouver des moyens de réduire l'usure du trépan est le coût de forage résultant de l'usure du trépan. Outre le coût initial du trépan, le coût global est également affecté par la profondeur totale forée par chaque trépan. C'est là que l'usure du trépan a un impact énorme sur l'industrie du forage. Le forage efficace d'un puits est la clé de la rentabilité et l'usure du trépan est un facteur clé de l'efficacité du forage。

Le processus de forage est une combinaison de force et de rotation. L'usure du trépan est causée par l'interaction entre la roche forée et les fraises fixées au trépan lui-même. Les forets PDC s'usent constamment, à partir du moment où le foret commence à tourner jusqu'à ce qu'il soit retiré du trou. Le meilleur des cas serait d'éliminer toute usure, mais comme ce n'est pas possible, la meilleure chose à faire est de réduire l'usure du foret. Il existe de nombreuses façons de réduire le taux d'usure d'un mors, mais tous les cas ne sont pas économiques. Dans cette approche, la mesure en temps réel de l'usure globale du trépan et l'effet thermique sont pris en compte lors de la sélection des paramètres de fonctionnement en temps réel. Nous devons garantir les meilleures performances de forage tout en minimisant les vibrations du train de forage et l'usure accélérée du trépan due à l'augmentation des températures.

Il pourrait être possible d'obtenir une usure minimale du trépan en diminuant le taux de pénétration (ROP) et en réalisant une longue course avec un seul trépan, mais cela ne serait pas économique en raison du taux journalier de la plate-forme de forage. D'autre part, il est possible de maximiser le ROP en augmentant le WOB et le RPM aussi haut que possible, mais l'usure accrue du trépan réduira la durée de vie du trépan, ce qui obligera à utiliser plus de trépans pour atteindre la profondeur requise. L'industrie essaie d'atteindre quelque part au milieu, en maximisant le ROP tout en minimisant l'usure du foret pour un résultat qui perce plus rapidement et plus longtemps.

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