Desgaste da broca PDC

Desde que as brocas de diamante compacto policristalino (PDC) foram desenvolvidas, elas fizeram uma forte introdução na indústria de perfuração devido à sua tendência de produzir uma taxa de penetração (ROP) mais alta do que a de um cone de rolos. Mesmo que uma broca PDC seja frequentemente mais eficiente, os efeitos do desgaste da broca ainda diminuem a vida útil da broca PDC. Tanto para poços geotérmicos quanto para poços de petróleo/gás, o desgaste da broca tem sido um revés coerente durante o processo de perfuração desde o início.

Uma das principais razões para tentar modelar o desgaste da broca ou encontrar maneiras de reduzir o desgaste da broca é devido ao custo de perfuração resultante do desgaste da broca. Além do custo inicial da broca, o custo total também é afetado pela profundidade total perfurada por cada broca. É aqui que o desgaste da broca tem um enorme impacto na indústria de perfuração. Perfurar um poço com eficiência é a chave para ser lucrativo e o desgaste da broca é um fator chave na eficiência da perfuração。

O processo de perfuração é uma combinação de força e rotação. O desgaste da broca é causado pela interação entre a rocha que está sendo perfurada e os cortadores que estão presos à própria broca. As brocas PDC se desgastam constantemente, desde o momento em que a broca começa a girar até ser puxada para fora do orifício. O melhor caso seria eliminar qualquer desgaste, mas como isso não é possível, a próxima melhor coisa é reduzir o desgaste da broca. Existem muitas maneiras de reduzir a taxa de desgaste de um bit, mas nem todos os casos são econômicos. Nesta abordagem, a medição em tempo real do desgaste geral da broca e o efeito térmico são levados em consideração ao selecionar os parâmetros operacionais em tempo real. Precisamos garantir o melhor desempenho de perfuração, minimizando as vibrações da coluna de perfuração e o desgaste acelerado da broca devido ao aumento das temperaturas.

Pode ser possível obter um desgaste mínimo da broca diminuindo a taxa de penetração (ROP) e alcançando um longo prazo com uma única broca, mas não seria econômico devido à taxa diária da sonda de perfuração. Por outro lado, é possível maximizar o ROP aumentando o WOB e o RPM o mais alto possível, mas o aumento do desgaste da broca diminuirá a vida útil da broca fazendo com que mais brocas sejam usadas para atingir a profundidade necessária. A indústria está tentando alcançar algo no meio, maximizando o ROP e minimizando o desgaste da broca para um resultado que perfura mais rápido e por mais tempo.

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