nouvelles de l'entreprise Comparaison de la sélection entre les trépans miniers et les trépans pétroliers et gaziers

En tant qu'outils essentiels dans le domaine du forage, les trépans de mine et les trépans pour le pétrole et le gaz utilisent tous deux du carbure de tungstène comme matériau de base (pour assurer la dureté et la résistance à l'usure). Cependant, en raison des différences dans les scénarios d'application, les caractéristiques de la formation et les exigences opérationnelles, il existe des distinctions significatives dans leur logique de sélection. Le forage minier est souvent confronté à des formations fracturées et à des conditions de travail contenant du gravier, privilégiant la résistance aux chocs et la stabilité ; le forage pétrolier et gazier traite principalement des formations continues, mettant l'accent sur le forage à haut rendement et une longue durée de vie pour réduire les temps de déplacement. La sélection du bon type de trépan et des spécifications matérielles affecte directement l'efficacité opérationnelle et les coûts - une sélection incorrecte peut entraîner une usure prématurée du trépan, un blocage, voire une défaillance de l'équipement. Cet article utilise des tableaux clairs et un langage simple pour comparer les dimensions clés, les types de trépans et les étapes de sélection, aidant les professionnels de l'industrie à adapter rapidement les scénarios aux trépans et à améliorer la précision de la sélection.

1. Comparaison des dimensions de sélection de base (en un coup d'œil)

2. Différences de sélection des principaux types de trépans (adaptation ciblée)

2.1 Trépans à cônes : Un choix "universel" pour les deux scénarios, mais avec des accents différents

Les trépans à cônes sont un choix courant pour les mines et le pétrole et le gaz en raison de leur forte résistance aux chocs, mais leurs scénarios adaptés sont clairement différenciés :

• Scénarios miniers: Priorité pour l'exploitation minière souterraine du charbon et le forage de minerai métallique (formations fracturées, conditions de travail contenant du gravier). Des dents en carbure de tungstène à haute teneur en cobalt (YG15) sont sélectionnées pour améliorer la résistance aux chocs, et les roulements à cônes sont épaissis pour réduire l'usure ;
• Scénarios pétroliers et gaziers: Principalement utilisés pour le forage de surface et de couche intermédiaire (formations continues de molles à mi-dures). Des dents en carbure de tungstène à grains fins (YG8) sont choisies pour améliorer la résistance à l'usure, combinées à une disposition multi-buses pour optimiser le refroidissement et l'enlèvement des déblais, s'adaptant au fluide de forage à haute pression.

2.2 Trépans PDC : "Force principale à haut rendement" pour le pétrole et le gaz, "adaptation spécifique" pour les mines

Les trépans PDC (substrat en carbure de tungstène + couche composite diamantée) sont connus pour leur rendement de coupe élevé mais leur faible résistance aux chocs, avec des différences de sélection évidentes :

• Scénarios miniers: Uniquement adaptés au forage de grands puits de mine et à l'extraction de méthane de houille (formations continues mi-dures sans gravier). Des dents PDC avec des couches de diamant épaisses et des corps de trépan épaissis sont sélectionnées pour éviter l'écaillage des dents causé par l'impact des formations fracturées ;
• Scénarios pétroliers et gaziers: Outil essentiel pour le forage à haut rendement des puits de gaz de schiste et de pétrole compact (formations continues). Des substrats en carbure de tungstène à grains fins + des couches de diamant résistantes à l'usure sont utilisés, s'adaptant à la coupe à grande vitesse (vitesse linéaire ≥200 m/min) avec une durée de vie 2 à 5 fois supérieure à celle des trépans à cônes.

2.3 Trépans diamantés : "Outils spécialisés" pour la roche dure, restrictions strictes de scénario

Les trépans diamantés (substrat en carbure de tungstène + particules de diamant) ont une dureté extrêmement élevée et ne conviennent qu'aux conditions de travail de la roche dure :

• Scénarios miniers: Forage de roche dure de minerais métalliques (granit, basalte) et carottage d'exploration géologique. Des particules de diamant synthétiques sont sélectionnées pour améliorer la résistance aux chocs et empêcher la chute des diamants causée par des blocs de roche brisés ;
• Scénarios pétroliers et gaziers: Formations dures dans les puits de pétrole et de gaz ultra-profonds (roche cristalline). Des diamants naturels ou des diamants composites haut de gamme sont utilisés pour s'adapter aux hautes températures et à la pression (température de fond de trou ≥150℃), recherchant un forage précis et une longue durée de vie.

2.4 Trépans à entraînement : Uniquement adaptés aux formations molles, "complément économique" pour les deux scénarios

Les trépans à entraînement ont une structure simple et ne sont utilisés que pour les formations molles (argile, grès meuble). La logique de sélection est cohérente, mais les spécifications diffèrent :

• Scénarios miniers: Petits puits d'eau et décapage de mine peu profond. De petits diamètres (4-8 pouces) sont sélectionnés, avec des bords en carbure de tungstène épaissis pour gérer une petite quantité de gravier fin ;
• Scénarios pétroliers et gaziers: Forage de formations molles de surface des puits de pétrole et de gaz (argile de surface, couches de sable). Des diamètres moyens à grands (8½-12¼ pouces) sont choisis, avec une conception multi-buses pour améliorer l'efficacité de l'enlèvement des déblais et terminer rapidement le forage de surface.

3. Principales étapes de sélection : correspondance rapide en 3 étapes (mines vs pétrole et gaz)

Étape 1 : Juger d'abord les caractéristiques de la formation (base de base)

Étape 2 : Clarifier les exigences opérationnelles de base

• Scénarios miniers: Pour l'exploitation minière à grande échelle (par exemple, le décapage des mines de charbon), donner la priorité aux trépans à cônes (stables avec un faible taux de défaillance) ; pour le carottage de roche dure (par exemple, l'exploration de minerai métallique), sélectionner des trépans diamantés ;
• Scénarios pétroliers et gaziers: Pour le forage de gaz de schiste à haut rendement, sélectionner des trépans PDC (longue durée de vie + haute vitesse) ; pour les puits de roche dure ultra-profonds, sélectionner des trépans diamantés ; pour les formations de surface fracturées, utiliser des trépans à cônes comme transition.

Étape 3 : Équilibrer les coûts et l'efficacité

• Scénarios miniers: Budget limité, conditions de travail complexes → trépans à cônes (faible coût de maintenance, dents en carbure de tungstène remplaçables) ; recherche d'efficacité, formations continues → trépans PDC ;
• Scénarios pétroliers et gaziers: Recherche d'un faible coût global → trépans PDC (longue durée de vie, réduction des déplacements) ; opérations spécialisées sur roche dure → trépans diamantés (chers mais irremplaçables).

4. Comparaison des cas d'application typiques (référence intuitive)

Conclusion : Le cœur de la sélection est la "correspondance des scénarios", et le matériau est la "garantie de performance"

La sélection des trépans de mine et des trépans pour le pétrole et le gaz équilibre essentiellement "les caractéristiques de la formation + les exigences opérationnelles + le budget des coûts" : l'exploitation minière donne la priorité à la "résistance aux chocs et à la stabilité", avec les trépans à cônes comme choix de base et les matériaux en carbure de tungstène mettant l'accent sur la ténacité ; le pétrole et le gaz donnent la priorité au "haut rendement et à la longue durée de vie", avec les trépans PDC comme force principale et les matériaux en carbure de tungstène mettant l'accent sur la résistance à l'usure et aux hautes températures.

En tant que professionnel de l'industrie du carbure de tungstène, il est recommandé de clarifier d'abord le scénario de base du client (mines/pétrole et gaz), le rapport de formation et les exigences opérationnelles lors de la recommandation de trépans, puis de faire correspondre le type de trépan et les spécifications des matériaux en carbure de tungstène (par exemple, teneur en cobalt, granulométrie). Pour les conditions de travail complexes (par exemple, les couches de surface de pétrole et de gaz contenant du gravier, le forage minier de roche dure continue), des composants de coupe en carbure de tungstène personnalisés peuvent être fournis pour équilibrer la résistance aux chocs et à l'usure.

Si vous avez besoin de recommander des modèles de trépans précis et des configurations de carbure de tungstène pour des scénarios spécifiques (par exemple, des formations fracturées dans une mine de charbon, des formations compactes dans un champ de gaz de schiste), veuillez nous contacter pour des solutions personnalisées afin d'aider à améliorer l'efficacité opérationnelle et à réduire les coûts d'exploitation et de maintenance.