Перепад тиску залишається однією з найдорожчих небезпек під час буріння, якій можна запобігти, і на нього припадає приблизно 30–40% усіх застряг-труб у всьому світі. Коли бурильна манжета контактує зі стінкою стовбура свердловини у проникному пласті з надмірною вагою бурового розчину, різниця тиску може притиснути колону до пласта з силою, що перевищує 100 000 фунт-сил-, що потребує дорогої точкової обробки або операцій з відведення бічних стволів, які коштують від 500 000 до 2 мільйонів доларів США за подію. Спіральні бурильні втулки з геометрією гвинтової канавки пропонують механічне рішення, яке значно зменшує площу контакту зі стіною та пом’якшує цей ризик.
Ринковий контекст і фактори попиту
У 2025 році світовий ринок утяжелених бурів оцінювався приблизно в 1,05–1,24 мільярда доларів США, а до 2032 року, за прогнозами, досягне 1,40–1,74 мільярда доларів США, зростаючи на середньорічному темпі зростання на 4,2–5,0%. Утяжки бура зі спіральними канавками представляють значний підсегмент, що постійно зростає, завдяки розширенню спрямованого та горизонтального буріння в нетрадиційних пластах. Лише в Пермському басейні середня бічна довжина зросла з 7 500 футів у 2020 році до понад 12 000 футів у 2026 році, піддаючи довші вибої-комплекти свердловин різним ризикам застрягання в зонах високої-проникності. Галузеві дані вказують на те, що спіральні манжети зменшують контакт зі стіною до 40% у порівнянні зі гладкими манжетами такого ж діаметру.
Принципи конструкції та гідравлічні переваги
Спіральна обтяжка бура від China Vigor має три однакові праві{0}}спіральні канавки, виточені вздовж зовнішньої поверхні, створюючи безперервний шлях потоку для циркуляції бурового розчину. Ця конструкція зменшує площу контакту між манжетою та стінкою свердловини приблизно на 40%, водночас дозволяючи розчину вільно циркулювати навколо тіла труби, щоб вирівняти перепад тиску. Зменшення ваги на 4–6% у порівнянні з круглими бурильними воротками еквівалентного діаметру мінімізує загальне навантаження на колону без шкоди для ваги--долота. Виготовлені з легованої сталі AISI 4145H відповідно до API Spec 7-1, манжети досягають діапазону твердості 285–341 HBW і ударної напруги за Шарпі 40 футів-фунтів при кімнатній температурі, перевірених у 16 випробувальних точках на поперечний переріз.
Зменшення крутного моменту та опору
У свердловинах-з великим вильотом крутний момент і опір є основними обмеженнями бічного вильоту. Геометрія спіральної канавки зменшує коефіцієнт тертя-ковзання на межі муфти-стовбура свердловини на 15–25%, безпосередньо перетворюючись на нижчі вимоги до крутного моменту на поверхні. Для типової горизонтальної ділянки довжиною 10 000-футів у свердловині діаметром 12,25-дюйма з 6,75-дюймовими манжетами, моделювання показує зниження поверхневого крутного моменту на 12–18% порівняно з КНБК із гладкою манжетою однакової ваги. Це зменшення дає змогу збільшити бічні частини без перевищення обмежень крутного моменту для верхнього приводу, що особливо цінно для сланців Bakken та Eagle Ford, де горизонтальні ділянки зазвичай перевищують 15 000 футів.
Вихровий ефект для очищення отворів
Спіральні канавки створюють вихровий ефект у затрубному просторі, що покращує транспортування шламу, особливо в -нахилених і горизонтальних стовбурах свердловин, де гравітаційне осідання створює шари шламу. Лабораторне випробування потоку -контуру демонструє, що спіральні бурові бурильні бурильні бурильні бура покращують ефективність транспортування шламу на 20–30% порівняно з гладкими манжетами при еквівалентних витратах 800–1200 галлонів на хвилину. Це покращене очищення отвору зменшує ризик механічного залипання, спричиненого накопиченням шламу, що є другою основною причиною застрягання труби після залипання при перепаді тиску. Під час кампанії з 12-свердловин у Marcellus Shale оператори, які використовували спіральні бурильні муфти, не повідомили про нуль випадків застрягання труби порівняно з трьома інцидентами в групі зміщення, де використовували гладкі манжети.
Застосування в спрямованому бурінні
Для спрямованого та горизонтального буріння спіральна конструкція також надає стабілізуючий ефект обертання, що покращує якість свердловини та контроль спрямованості. China Vigor пропонує зовнішні розміри від 3-1/8 дюймів до 11 дюймів із типами з’єднань від NC23-31 до 8-5/8 REG, охоплюючи застосування від розвідки тонких-свердловин до глибоководних розробних свердловин. Холоднокатані корені різьблення на з’єднаннях API підвищують стійкість до втоми, тоді як фосфатне покриття захищає різьблення від корозійних елементів і запобігає задирам під час початкового свинчування. Кожен комір постачається із штампованими сталевими протекторами для різьблення та може бути налаштований за допомогою ковзання та виїмок для підйому для безпечного поводження з підлогою бурової установки.
Щоб отримати додаткову інформацію про спіральні бурові бурильні труби та рішення BHA від China Vigor, зв’яжіться з info@vigorpetroleum.com або зателефонуйте за +0086 29 81161513.
