Slėgio skirtumo klijavimas tebėra vienas brangiausių ir labiausiai išvengiamų gręžimo pavojų, kuris sudaro apie 30–40 % visų užstrigusių{2}}vamzdžių incidentų visame pasaulyje. Kai grąžto apykaklė liečiasi su gręžinio sienele pralaidžiame darinyje su perbalansuotu purvo svoriu, slėgio skirtumas gali prispausti stygą prie darinio jėgomis, viršijančiomis 100 000 lbf{6}}, todėl reikia brangių dėmių procedūrų arba šalutinio stebėjimo operacijų, kurios kainuoja nuo 500 000 iki 2 mln. USD vienam įvykiui. Spiralinės gręžimo apykaklės su sraigtinio griovelio geometrija siūlo mechaninį sprendimą, kuris žymiai sumažina sienelės sąlyčio plotą ir sumažina šią riziką.
Rinkos kontekstas ir paklausos veiksniai
Pasaulinė grąžtų rinka 2025 m. buvo įvertinta maždaug 1,05–1,24 mlrd. USD, o iki 2032 m. prognozuojama, kad ji sieks 1,40–1,74 mlrd. USD, o CAGR išaugs 4,2–5,0 %. Spiralinės griovelio formos grąžtai sudaro reikšmingą ir augantį posegmentą, kurį skatina kryptinio ir horizontalaus gręžimo plėtra netradiciniuose žaidimuose. Vien Permės baseine vidutinis šoninis ilgis padidėjo nuo 7 500 pėdų 2020 m. iki daugiau nei 12 000 pėdų 2026 m., todėl ilgesnio dugno{16}}skylių mazgai susiduria su skirtingu prilipimo pavojumi didelio{17}}pralaidumo zonose. Pramonės duomenys rodo, kad spiraliniai grąžtai sumažina sąlytį su siena iki 40 %, palyginti su to paties OD glotniais antkakliais.
Projektavimo principai ir hidraulinis pranašumas
„China Vigor's Spiral Drill Collar“ turi tris vienodus dešiniuosius{0}}spiralinius griovelius, apdirbtus išilgai išorinio paviršiaus, sukuriančius nuolatinį srauto kelią gręžimo purvo cirkuliacijai. Ši konstrukcija sumažina sąlyčio plotą tarp apykaklės ir gręžinio sienelės maždaug 40%, tuo pačiu leidžiant purvui laisvai cirkuliuoti aplink vamzdžio korpusą, kad būtų subalansuotas slėgio skirtumas. Svoris sumažintas 4–6 %, palyginti su lygiaverčio skersmens apvaliomis gręžimo apykaklėmis, sumažinant bendrą stygos apkrovą, nepakenkiant antgalių svorio-svoriui-. Pagamintos iš AISI 4145H legiruotojo plieno pagal API Spec 7-1, antkakliai pasiekia 285–341 HBW kietumo diapazoną, o Charpy smūgio vertė yra 40 pėdų -lbs kambario temperatūroje, patikrinta 16 bandymo taškų viename skerspjūvyje.
Sukimo momento ir pasipriešinimo mažinimas
Išplėstinio{0}}siekimo šuliniuose sukimo momentas ir pasipriešinimas yra pagrindiniai šoninio pasiekiamumo apribojimai. Spiralinė griovelio geometrija sumažina slydimo trinties koeficientą apykaklės-šulinio sąsajoje 15–25 %, o tai tiesiogiai lemia mažesnius paviršiaus sukimo momento reikalavimus. Įprastoje 10 000 - pėdų horizontalioje atkarpoje 12,25- colių skylėje su 6,75 colio gręžimo apykaklėmis, modeliuojant paviršiaus sukimo momentas sumažėja 12–18 %, palyginti su identiško svorio slidaus apykakle BHA. Šis sumažinimas įgalina ilgesnius šoninius važiavimus neviršijant viršutinės pavaros sukimo momento ribų, o tai ypač naudinga Bakken ir Eagle Ford skalūnuose, kur horizontalios atkarpos paprastai viršija 15 000 pėdų.
Sūkurio efektas skylių valymui
Spiraliniai grioveliai žiede sukuria sūkurio efektą, kuris pagerina auginių transportavimą, ypač didelio-kampo ir horizontaliose gręžiniuose, kur dėl gravitacinio nusėdimo susidaro auginių sluoksniai. Laboratoriniai srauto-kilpos bandymai rodo, kad spiraliniai grąžtų antkakliai pagerina pjūvių transportavimo efektyvumą 20–30 %, palyginti su slidžiais žiedais, kurių lygiavertis srautas yra 800–1 200 gpm. Šis patobulintas skylių valymas sumažina mechaninio prilipimo riziką, atsirandančią dėl susikaupusių nuopjovų, o tai yra antra pagrindinė vamzdžio užstrigimo priežastis po slėgio skirtumo prilipimo. 12{11}}šulinėlių kampanijoje Marcellus Shale spiralinius grąžtus naudojantys operatoriai nepranešė apie nulį vamzdžio užstrigimo atvejų, palyginti su trimis incidentais kompensacinėje grupėje, naudojant slystančius antkaklius.
Taikymas kryptiniam gręžimui
Kryptinio ir horizontalaus gręžimo atveju spiralinė konstrukcija taip pat suteikia stabilizuojantį sukimosi efektą, kuris pagerina gręžinio kokybę ir krypties valdymą. „China Vigor“ siūlo OD dydžius nuo 3-1/8 colio iki 11 colių, o jungčių tipai svyruoja nuo NC23-31 iki 8-5/8 REG, apimantys programas nuo plonų-skylių tyrinėjimo iki giliavandenių gręžinių. Šaltai valcuotų sriegių šaknys ant API jungčių padidina atsparumą nuovargiui, o fosfatinė danga apsaugo siūlus nuo korozinių elementų ir apsaugo nuo smailėjimo pradinio makiažo metu. Kiekviena apykaklė tiekiama su presuoto plieno sriegių apsauga ir gali būti pritaikyta su slydimo ir lifto įdubomis, kad būtų galima saugiai valdyti platformos grindis.
Norėdami gauti daugiau informacijos apie „China Vigor“ spiralinius gręžimo antkaklius ir BHA sprendimus, susisiekite su info@vigorpetroleum.com arba skambinkite +0086 29 81161513.
