Когда речь заходит о трехконусных долотах со стальными зубьями, многие сразу думают о стойкости к абразивным породам, но редко учитывают, как геометрия зубьев влияет на заклинивание в пластичных глинах. Мы в ООО ?Нефтяное машиностроение 'Хэцзянь Саньлун'? через десятки испытаний на месторождениях Западной Сибири выяснили: даже незначительный угол заточки зубца может снизить проходку на 15% из-за перегрева шарошек.
В 2022 году на одном из проектов в ХМАО заказчик настаивал на использовании долот с закаленными зубьями от малоизвестного производителя. Через три дня бурения в песчаниках мелового периода мы получили выкрашивание 40% зубьев на двух из трех шарошек. Проблема была не в твердости стали, а в технологии наплавки твердосплавного материала – там экономили на температуре спекания.
После этого случая мы в 'Саньлун' ужесточили контроль на этапе приемки каждой партии. Проверяем не только сертификаты, но и делаем выборочную микроскопию структуры металла. Особенно важно это для трехконусное долото со стальными зубьями поставщик, которые работают в интервалах с переслаиванием пород.
Кстати, о переслаивании – именно здесь чаще всего проявляются дефекты термообработки. Когда долото переходит из мягких глин в плотные аргиллиты, неоднородность структуры стали приводит к образованию микротрещин у основания зубьев. Мы такие случаи фиксировали на каротажных диаграммах – внезапное падение механической скорости при сохранении нагрузки на долото.
Большинство поставщиков указывают стандартные параметры: диаметр, тип замка, количество зубьев. Но почти никто не дает данных о балансировке шарошек после сборки. А ведь именно дисбаланс становится причиной вибраций, которые 'убивают' опоры долота задолго до выработки ресурса зубьев.
На нашем производстве в 'Хэцзянь Саньлун' для каждого трехконусное долото со стальными зубьями делают контроль на специальных стендах с имитацией осевой и радиальной нагрузки. Обнаружили, что даже допустимый по ГОСТу дисбаланс в 5 г·см для диаметров 215,9 мм может сократить стойкость подшипникового узла на 20-30%.
Еще один момент – способ крепления зубьев. Встречал варианты с пайкой твердосплавных вставок, но в полевых условиях они показывают себя хуже, чем цельнокованые зубья с последующей цементацией. Особенно в породах с включениями пирита, где ударные нагрузки носят случайный характер.
Для месторождений Восточной Сибири с их вечной мерзлотой и переходами в сланцы мы разработали модификацию долот с измененным профилем зубьев. Увеличили передний угол на 3 градуса – это снизило риск заклинивания в мерзлых глинах, хоть и немного уменьшило стойкость в абразивных породах.
Такие доработки – всегда компромисс. Ни один универсальный поставщик трехконусных долот не сможет предложить идеальное решение для всех условий. Поэтому мы на https://www.sanlongbits.ru всегда запрашиваем у заказчиков не только геологический разрез, но и данные по предыдущим проходкам – смотрим, какие именно отказы были характерны для используемого инструмента.
Кстати, о отказах. Самый показательный случай был на Каспии, где долото с стандартными зубьями постоянно забивалось пластичными глинами. После анализа шлама предложили увеличить межзубное пространство на 12% и добавить промывочные каналы на тыльной стороне шарошек. Результат – проходка на один рейс выросла с 42 до 68 метров.
Мало кто задумывается, но неправильное хранение долот на складе может свести на нет все усилия производителя. Видел, как на одной базе в Ямале долота лежали под открытым небом – конденсат скапливался в полостях между шарошками, вызывая коррозию опорных поверхностей.
Мы в ООО ?Нефтяное машиностроение 'Хэцзянь Саньлун'? для своих клиентов разработали систему консервации инструмента перед длительным хранением. Используем ингибиторы коррозии специально для бурового оборудования – обычные нефтяные составы не подходят, они агрессивны к материалам уплотнений.
При отгрузке всегда контролируем упаковку – каждый замок должен быть защищен не только от влаги, но и от механических повреждений при транспортировке. Разработали даже специальные контейнеры с амортизаторами для перевозки железнодорожным транспортом. Мелочь? Возможно. Но именно такие мелочи отличают надежного поставщика от случайного посредника.
Рассчитывая стоимость бурения, многие заказчики смотрят только на цену долота. Но если взять наши долота и сравнить с более дешевыми аналогами по стоимости метра проходки – разница может достигать 40% в пользу нашего инструмента. Особенно это заметно на сложных участках с непредсказуемой геологией.
Был пример на одном из проектов в Татарстане, где пытались экономить, покупая долота по цене на 25% ниже рыночной. В результате на интервале метров пришлось делать три рейса вместо одного – общие потери времени и материалов превысили 2 млн рублей.
Сейчас мы на сайте sanlongbits.ru выкладываем не только технические характеристики, но и расчеты экономической эффективности для разных регионов. Это помогает заказчикам принимать взвешенные решения. В конце концов, профессиональный поставщик трехконусных долот со стальными зубьями должен думать не о продаже железа, а о снижении себестоимости бурения для клиента.
Несмотря на появление PDC-долот, инструмент со стальными зубьями еще долго будет востребован в сложных геологических условиях. Другое дело, что меняются материалы и технологии производства. Мы уже экспериментируем с порошковыми сталями для зубьев – пока дорого, но по износостойкости результаты обнадеживающие.
Еще одно направление – системы мониторинга состояния долота непосредственно в скважине. Если бы можно было в реальном времени отслеживать износ каждого зуба... Пока это фантастика, но отдельные элементы уже тестируем – например, акустический анализ работы долота по данным телеметрии.
Главное – не гнаться за модными тенденциями, а развивать то, что действительно работает. Как показывает практика, даже в эпоху цифровизации надежная механика ценится выше рекламных обещаний. И наш опыт подтверждает: грамотно спроектированное трехконусное долото с правильно подобранными зубьями до сих пор остается незаменимым инструментом для многих российских месторождений.