Когда слышишь про энергосберегающие долота, первое, что приходит на ум — маркетинговые лозунги о ?революционной экономии?. Но на практике всё сложнее. В ООО Нефтяное машиностроение ?Хэцзянь Саньлун? мы с 2015 года тестировали десятки конструкций, и лишь единицы давали реальное снижение нагрузки на привод при сохранении проходки. Ошибка многих — пытаться просто уменьшить диаметр или количество шарошек, игнорируя геологию пласта. Например, на Ванкорском месторождении в 2019-м мы потеряли три долота из-за перегрева подшипников — сэкономили на энергии, но просадили бюджет на замену.
Наша компания энергосберегающее буровое долото производитель делает ставку на адаптацию под конкретные типы пород. Например, для мягких песчаников Сибири мы разработали модель SL-7G с асимметричным расположением шарошек — это снижает вибрацию и нагрузку на мотор на 12-15%. Но тут же возникает нюанс: при бурении с промывкой глинистым раствором экономия падает до 5-7%, потому что гидравлика съедает часть эффекта.
Ключевой параметр, который часто упускают — угол атаки резцов. В 2021-м мы провели испытания на Талаканском месторождении: при изменении угла с 40° до 35° энергопотребление снизилось на 8%, но стойкость резцов упала на 15%. Пришлось искать баланс через термообработку сталей — сейчас тестируем сплав с добавлением карбида вольфрама.
Ещё один момент — система смазки. Раньше мы использовали классические сальники, но на глубинах свыше 3000 метров они выходили из строя через 50-60 часов. Перешли на лабиринтные уплотнения с графитовой пропиткой — ресурс увеличился до 80 часов, но стоимость выросла на 18%. Для Арктических проектов это оказалось оправдано, а вот для Волго-Уральского региона — нет.
В 2022 году на Приобском месторождении мы запустили партию долот SL-9B с изменённой геометрией лопастей. Расчётная экономия — 10%, но в реальности получили всего 4%. Разбирались две недели — оказалось, бурильщики использовали промывочную жидкость с повышенной вязкостью, что создавало дополнительное сопротивление. Пришлось корректировать техкарты.
А вот на Сахалине с моделью SL-5R удалось достичь рекордных 14% экономии. Секрет — комбинация укороченных шарошек и системы канавок для отвода шлама. Но здесь же столкнулись с проблемой: при температуре ниже -25°C подшипниковые узлы теряли герметичность. Пришлось дорабатывать конструкцию уже в полевых условиях — добавлять термостабильные уплотнители.
Самый болезненный провал — проект для Каспия в 2020-м. Долота SL-3M с ?инновационными? композитными материалами не выдержали солёной агрессивной среды — коррозия съела крепёжные элементы за 30 часов работы. Убыток — около 2 млн рублей. Зато после этого мы полностью пересмотрели протоколы тестирования для морских месторождений.
В энергосберегающее буровое долото производитель всегда приходится выбирать между долговечностью и эффективностью. Например, увеличение количества резцов на 20% даёт экономию энергии за счёт снижения нагрузки на единицу площади, но при этом растёт риск заклинивания в глинистых породах. На месторождениях Башкортостана мы трижды теряли долота именно по этой причине.
Система охлаждения — отдельная головная боль. Водяное охлаждение через каналы в шарошках эффективно, но требует сложной системы фильтрации. На Ковыктинском месторождении песок забивал каналы за 12-15 часов работы. Пришлось разрабатывать комбинированную систему с воздушным обдувом — сработало, но КПД упал на 3%.
Сейчас экспериментируем с керамическими напылениями — в теории это снижает трение на 8-9%. Но керамика хрупкая, при ударных нагрузках в известняках появляются сколы. На полигоне в Удмуртии из десяти долот два пришли в негодность после первого же рейса.
Заказчики часто требуют гарантированную экономию энергии, но не готовы мириться с сокращением ресурса. В 2023-м для ?Роснефти? мы сделали партию долот с упрощённой конструкцией — убрали два подшипниковых узла. Экономия достигла 11%, но срок службы упал с 120 до 70 часов. Клиент вернул всю партию — пришлось переделывать.
Интересный кейс был с ванадиевыми сплавами — они позволяют снизить энергопотребление за счёт лучшего скольжения, но дороже обычных сталей на 40%. Для Северных проектов это окупается за счёт сокращения простоев, а в Поволжье — нет. Приходится делать кастомные решения для каждого региона.
Сейчас на сайте https://www.sanlongbits.ru мы публикуем реалистичные данные по испытаниям — не теоретические максимумы, а средние показатели с учётом типовых условий. Например, для модели SL-8K указываем экономию 7-9% при работе в песчаниках, но сразу предупреждаем, что в глинистых сланцах это будет всего 2-3%.
В прошлом году мы потратили полгода на разработку долота с гидродинамическим стабилизатором — идея была снизить вибрацию и тем самым сэкономить энергию. В лаборатории всё работало, а в поле — стабилизатор забивался шламом через 20 часов. Проект заморозили.
Зато удачным оказался эксперимент с титановыми сплавами для быстроходных долот. На глубинах до 1500 метров удалось достичь экономии 13% без потери прочности. Но стоимость производства выросла в 2,3 раза — пока запускаем только под заказ для проектов с высоким бюджетом.
Сейчас смотрим в сторону умных датчиков — встроенные сенсоры температуры и давления позволяют оптимизировать режим бурения в реальном времени. Но это уже следующий уровень, где энергосберегающее буровое долото производитель становится частью цифровой системы. Первые тесты на Ямале показали экономию до 17%, но стоимость комплекта выросла на 200%.
За восемь лет работы ООО Нефтяное машиностроение ?Хэцзянь Саньлун? убедилось: универсальных решений нет. Каждое месторождение требует адаптации — то, что работает в Западной Сибири, бесполезно в Прикаспии. Экономия энергии всегда идёт в комплекте с компромиссами: либо по стоимости, либо по ресурсу, либо по стабильности работы.
Самые надёжные результаты дают постепенные улучшения проверенных конструкций, а не революционные прорывы. Сейчас мы фокусируемся на оптимизации существующих моделей — например, модификация SL-6E после доработки подшипникового узла показывает стабильную экономию 6-8% без потери надёжности.
Главный урок: не стоит гнаться за рекордными показателями. Лучше стабильные 5% экономии, которые повторяются из рейса в рейс, чем 15%, которые достигаются разово в идеальных условиях. Именно такой подход мы закладываем в новые разработки на https://www.sanlongbits.ru — без громких заявлений, зато с реалистичными расчётами.