Нефть и газ

Компания Lasertekh работает с буровыми подрядчиками. Буровые подрядчики – это обслуживающие компании. Они реализуют либо определенную часть проекта, либо полный проект «под ключ» (например,компания Schlumberger). При этом некоторые компании продают операторам буровой установки бурильные инструменты или передают их в аренду. В случае передачи инструментов в аренду, обслуживающая компания будет обеспечивать парк бурильных инструментов, в том числе выполнять наварку твердыми сплавами. Lasertekh сотрудничает с обслуживающими компаниями (например, Baker Hughes) и с промышленными компаниями, изготавливающимибурильные инструменты. Конечно, в случае механического цеха, это будут только новые инструменты. Если это обслуживающая компания, Lasertekh обеспечит восстановление инструмента на заводе-изготовителе.

Существует 4 типа бурения

1. Турбинное бурение
Буровое долото на турбобуре вращается намного быстрее, чем на традиционном двигателе. В результате, меньший крутящий момент компенсируется более высокой скоростью. Это делает отверстие ровнееи помогает увеличить скорость проникновения бурового долота.

2. Вертикальное бурение
Это технология вертикального бурения. Как правило, забойный блок бурильной колонны оснащенвыдвижными башмаками для стабилизации отклонения бурового долота.

3. Горизонтальное бурение
Для данной технологии характерно проникновение в нефтяную залежь сбоку, посредством горизонтального бурения. Это улучшает коэффициент g родуктивности будущей скважины.

4. Наклонно-направленное бурение
В данной технологии используется роторная управляемая система, которая называется RSS. Данная система позволяет буровой штанге продвигаться в любом направлении. Это достигается путем попеременногосрабатывания нескольких выдвижных башмаков.

Описание буровой установки

При эксплуатации буровой установки можно использовать два отдельных приводных механизма:

  • Погружной электродвигатель,который также называется гидравлическим забойным двигателем;

  • Ротор буровой установки,который вращает всю колонну бурильных труб.

Погружные электродвигатели используются повсеместно, поскольку они позволяют достичь более высокого вращающего момента на буровом долоте.

Буровой насос закачивает химический буровой раствор в бурильный инструмент.

Поток бурового раствора побуждает к движению ротор, который передает вращающее движение на буровое долото. Типичная скорость бурового долота – 150.

Некоторая часть раствора возвращается из нисходящей скважины и проходит через сито, отделяющее буровой раствор от глинистой породы.

Система представляет собой замкнутый контур, и любая утечка снижает эффективность работы инструмента.

Буровой раствор используется также для смазывания некоторого оборудования низа бурильной колонны.

Описание двигателя буровой установки

На рисунке представлено схематическое изображение бурового двигателя с разными компонентами.
Двигатель можно использовать с закрепленным неподвижно или регулируемым кривым переводником или с роторной управляемой системой (RSS).

Назначение этих инструментов – изменять направлениебурового долота. Процесс с применением RSS позволяет осуществлять регулирование в режиме реального времени.

Компания Lasertekh может предложить решение для большинства компонентов оборудования низа бурильной колонны, в том числе буровое долото, стабилизатор, кривой переводник, радиальные подшипники, статоры, немагнитные инструменты для телеметрии/каротажа, утяжеленные бурильные трубы.

Стабилизатор бурильной колонны

Стабилизатор бурильной колонны является компонентом глубинного оборудования, который используется в компоновке низа бурильной колонны (BHA) бурового снаряда. Этот компонент предназначен для механической стабилизации BHA в стволе скважины во избежание непреднамеренного бурения вторых стволов, вибраций и для обеспечения качества пробуренного ствола

Типичный характер износа стабилизатора через несколько сотен часов работы

Буровое долото

В целом, буровое долото – это инструмент, предназначенный для выполнения цилиндрических отверстий.

Виды буровых долот

  • Долото ИСМ: — Долото со стальным корпусом. Полностью изготовлено из стального материала с механической обработкой и последующим наплавлением твердым сплавом. Алмазы, размещенные на спеченном карбиде вольфрама, припаиваются, и долото шлифуется для достижения точного размера.
    — Долото с матричным корпусом (пропитанным металлом). Полностью выполнено из карбида вольфрама, пропитанного легкоплавким сплавом. Алмазы, закрепляемые на спеченном карбиде вольфрама, припаиваются, и долото шлифуется для достижения точного размера.

  • Трехшарошечное долото с фрезерными зубьями: Каждая шарошка обработана механически с последующим наплавлением твердым сплавом на основе твердосплавного покрытия, смешанного с карбидом вольфрама

  • Трехшарочное долото: — Выполнено из 3 шарошек. Шарошки полностью изготавливаются из стального материала с механической обработкой и армированы твердосплавными штырями из карбида вольфрама.

Решения Lasertekh

Для применения проволоки: TS GG ⌀ 6мм

Можно использовать порошок TP4000 или другую порошковую смесь. Перед наплавкой используются графитовые пробки для предупреждения попадания наплавки в отверстия для алмазов.

Скважинные расширители

Основная функция расширителей с цилиндрическими шарошками заключается в обрезке толщи пород для увеличения ствола скважины до необходимого размера в ходе бурения скважины. Скважинные расширители могут иметь оригинальный размер бурового долота в тех случаях, когда буровое долото изнашивается и его размер уменьшается.

Решения Lasertekh

Мы выполняем наплавку материала Technolase® 40S с волнообразным рисунком наплавки

Гидравлический забойный двигатель

Гидравлический забойный двигатель, который также называется аксиально-поршневым объемным двигателем (PDM), обеспечивает для бурового долота дополнительныйвращающий момент. В работе забойного двигателя используется принцип ротора и статора. Буровой растворпоступает между ротором и статором. Давление, создаваемое буровым раствором, заставляет ротор вращаться. Ротор, связанный с буровым долотом, заставляет вращаться буровое долото.

Наплавка с применением
LaserCarb® Technolase® 40S.

  • Подшипниковый узел: нижний и верхний радиальный подшипник и устройство отклонения потока;

  • Наддолотный стабилизатор;

  • Статор, кривой переводник;

  • Приводной вал (опорная шейка).

Примечание: как правило, ротор наплавляется с использованием высокоскоростного газопламенного напыления.

Подшипниковый узел: нижний, верхний радиальный подшипник и опорный подшипник. Они обеспечивают правильное вращение бурового долота. Они принимают радиальную нагрузку во время направленного или горизонтального бурения. Каждый узел состоит из вращающейся и стационарной частей. Вращающийся подшипник наплавлен твердым сплавом по внешней стороне, а стационарный – по внутренней стороне. Чтобы обеспечить идеальную посадку, всегда требуется чистовое шлифование. Подшипниковый узел смазывается буровым раствором. Опорный подшипник принимает осевую нагрузку двигателя.

Устройство отклонения потока: Буровой раствор, поступающий из ротора/статора, разделяется на раствор, который проходит через подшипниковый узел, и раствор, который идет к буровому долоту. Разделяет поток бурового раствора устройство отклонения потока. На внешний диаметр наносится футеровка, которая затем шлифуется.

Наддолотный стабилизатор: помогает удерживать буровое долото и бурильную трубу в центре отверстия. Статор: Наплавка твердосплавных покрытий может применяться на внешнюю часть инструмента Кривой переводник: Используется для изменения направления долота в ходе наклонно направленного бурения.

Подшипники: радиальный подшипник

Радиальный подшипник забойного двигателя

Компания Lasertekh изготавливает высококачественные подшипники с помощью технологии LaserCarb®.

Имея в своем распоряжении эту уникальную технологию, компания Lasertekh способна наносить высококачественное покрытие по внешнему и внутреннему диаметрам радиального подшипника.

Твердость и ударная вязкость Spherotene® (шарики из релита, которые производит компания Technogenia) в сочетании с уникальными свойствами лазерной техники дают на выходе совершенно однородное наплавленное покрытие.

Плавленый эвтектический карбид вольфрамаимеет жесткость, равную 3000 HV ±500, и при спекании дает покрытие высокой плотности. Лазерная техника позволяет контролировать зону теплового воздействия основного металла и обеспечивать высокое качество сцепления с основным металлом. Для усовершенствования радиальных подшипников двигателя и повышения эффективности бурения решением является прецизионность, воспроизводимость и способностьнаносить покрытие LaserCarb® толщиной от 0,020 дюймов до 0,125 дюймов.

Телеметрия (MWD)/каротаж во время бурения (LWD)

Назначение инструмента:

MWD: Измерения в процессе бурения Инструменты MWD обычно касаются измерений отклонения ствола скважины от вертикали, а также магнитного направления с севера. По существу, оператор MWD измеряет траекторию скважины по мере бурения. Эти инструменты выполнены из немагнитной нержавеющей стали.

LWD: Каротаж во время бурения Разница между MWD и LWD заключается в том, что в ходе MWD вы получаете данныев режиме реального времени, в то время как LWD работает как карта памяти. Вы можетепрочитать данные только после того, как инструмент будет извлечен из скважины. Изначально технология LWD была разработана в качестве дополнения к более раннейтехнологии MWD с целью полного или частичного замещения спуско-подъемного каротажа.

Каротажный кабель: Это все еще используемая технология. Каротажный кабель, как правило, относится к кабельной технологии, которая используется операторами дляспуска оборудования или измерительных приборов в скважину для операций в стволе скважины или оценки пласта.

Износ: Как правило, эти инструменты не демонстрируют интенсивного износа,поскольку находятся под датчиком. Обычно они защищены съемным калибратором или несколькими сменнымилентами, расположенными вдоль инструмента. В некоторых случаях сами УБТ наплавлены твердым сплавом. В настоящее время компания Baker Hughes использует наплавку твердым сплавом непосредственно на УБТ

Решения Lasertkh

Одинарный валик из материала 40S на два валика из материала TP 625.

  • Уменьшение поглощающего тепла;

  • Защита большей поверхности.

Роторные управляемые системы

Эта технология используется в наклонно-направленном бурении. Система, как правило, программируется инженером по MWD или инженером-технологом по наклонно-направленному бурению, который передает команды с использованием наземного оборудования (как правило, используя колебания давления в столбе бурового раствора или варианты вращения бурильной колонны), на которое реагирует инструмент, и постепенно регулирует башмаки в нужном направлении.

Вместо системы RSS, инструмент может также использовать кривой переводник или регулирующее кольцо. В этом случае может быть достигнуто лишь одно направление, в отличие от использования системы RSS, благодаря которой достигается любое направление.

Системы RSS. Кривой переводник:
Ремонтопригодный.
Наплавка материалом Инконель, затем материалом 40S.

Инструменты с лопастями.
40S на каждую лопасть. Рисунок наплавки зависит от инструмента.