Linh kiện gốm tăng độ bền, giảm chi phí trong khoan dầu

Trong thế giới đòi hỏi của các hoạt động khoan dầu, thời gian ngừng hoạt động đại diện cho nhiều hơn chỉ mất năng suất, nó trực tiếp chuyển thành tổn thất tài chính đáng kể.Sự theo đuổi không ngừng của ngành công nghiệp về hiệu quả đã dẫn đến những bước đột phá công nghệ trong độ bền của thiết bị, đặc biệt là trong các thành phần quan trọng của máy bơm khoan: piston và bọc xi lanh.

Môi trường khoan tạo ra một số điều kiện khó khăn nhất cho thiết bị cơ khí:

• Áp lực cực cao:Áp suất chất lỏng khoan thường xuyên vượt quá hàng chục ngàn PSI, làm cho các thành phần phải chịu căng thẳng cơ học khổng lồ.
• Chất mài mòn:Dòng bùn khoan liên tục chứa các hạt cát và đá hoạt động như vô số lưỡi dao vi mô làm xói mòn bề mặt kim loại.
• Sự ăn mòn hóa học:Thành phần hóa học phức tạp của chất lỏng khoan tạo ra môi trường ăn mòn cao.
• Căng thẳng nhiệt:Nhiệt độ dưới bề mặt ở độ sâu khoan tạo ra các thách thức vật liệu bổ sung.

Các thành phần kim loại truyền thống trong điều kiện này cho thấy những hạn chế cơ bản:

• Các chu kỳ thay thế thường xuyên làm gián đoạn hoạt động
• Chi phí bảo trì tích lũy từ các bộ phận và lao động
• Sự bất ổn trong hoạt động làm giảm hiệu quả khoan

Kỹ thuật gốm sứ hiện đại đã phát triển các vật liệu chuyên biệt vượt trội so với kim loại thông thường trong các ứng dụng khoan.nhưng hợp chất hiệu suất cao được thiết kế đặc biệt cho các điều kiện khắc nghiệt.

Các máy ép gốm mới nhất sử dụng cấu trúc composite:

• lõi kim loại:Thép hợp kim cường độ cao cung cấp tính toàn vẹn cấu trúc
• Bên ngoài bằng gốm:Các bề mặt gốm zirconia hoặc alumina chịu mòn
• Lớp niêm phongCác vật liệu đặc biệt ngăn chặn sự thâm nhập của chất lỏng
• Thiết kế tăng cường:Các kết nối cấu trúc được tăng cường cải thiện độ tin cậy

Ưu điểm hiệu suất bao gồm:

• Thời gian sử dụng dài hơn 5-10 lần so với kim loại tương đương
• Chống hóa học cao hơn đối với chất lỏng khoan
• Giảm yêu cầu bảo trì và chi phí
• Hoạt động ổn định trong điều kiện nhiệt độ cực cao

Đối với xi lanh bơm khoan, lớp lót gốm cung cấp:

• 8 lần tuổi thọ dài hơn so với các lớp lót thông thường
• Các bề mặt được gia công chính xác để niêm phong tốt hơn
• Hoạt động trong áp suất và nhiệt độ cực đoan hơn
• Giảm chi phí vận chuyển và hàng tồn kho
• Nhu cầu lao động thấp hơn cho bảo trì
• Khả năng miễn nhiễm hoàn toàn với rỉ sét và oxy hóa

Hai vật liệu gốm chính thống trong các ứng dụng khoan:

• Zirconia:Cung cấp sức mạnh và khả năng chống va chạm vượt trội cho các ứng dụng áp suất cao
• Alumina:Cung cấp độ cứng đặc biệt và chống mòn cho các điều kiện mài mòn

Các thành phần gốm cho thấy những lợi thế đặc biệt trong các hoạt động khoan áp cao bởi:

• Tăng tốc độ khoan thông qua xử lý áp suất được cải thiện
• Cải thiện chất lượng giếng thông qua hoạt động ổn định
• Cải thiện thu hồi hydrocarbon từ các thành phần dày đặc

• Việc thực hiện thực tế đã chứng minh sự cải thiện hoạt động đáng kể:
• Một mỏ dầu báo cáo tuổi thọ của máy bay gấp 8 lần
• Một công ty khoan đạt được 90% giảm thay thế lớp lót
• Các dự án áp suất cao đã duy trì thành công độ tin cậy của thiết bị

Khi môi trường khoan trở nên khó khăn hơn,Các thành phần gốm được định vị để đóng một vai trò ngày càng quan trọng trong việc duy trì hiệu quả hoạt động và giảm chi phí trên toàn ngành dầu mỏ.