Ինչո՞ւ է վոլֆրամը այդքան կարևոր նավթի և գազի հորատման գործողությունների համար։

Վոլֆրամի (հատկապես վոլֆրամի կարբիդի) կարևորությունը նավթի հորատման մեջ կարելի է համեմատել դրա հետ՝«Արդյունաբերական ատամներ»գործողության։ Այն ապահովում է հորատման գործիքներովվճռական ունակություն՝ ապարները անընդհատ, արդյունավետ և հուսալիորեն կոտրելու՝ միաժամանակ պաշտպանվելով ծայրահեղ երկրաբանական պայմաններումՍակարծրության, ամրության, բարձր ջերմաստիճանային դիմադրության և մաշվածության դիմադրության կատարյալ համադրությունդարձնում է այն ռազմավարական առումով կարևոր և ներկայումս անփոխարինելի նյութ։ Ահա թե ինչու վոլֆրամի գների տատանումները անմիջականորեն ազդում են ամբողջ նավթի հորատման արդյունաբերության վրա։

Ստորև ներկայացված է հիմնական պատճառների մանրամասն վերլուծությունը.

I. Հիմնական նյութ ծայրահեղ շահագործման պայմանները հաղթահարելու համար

Նավթի հորատումը, հատկապես խորը հորատանցքերում, գերխորը հորատանցքերում, թերթաքարային գազի հորիզոնական հորատանցքերում և ծովային հորատման մեջ, բախվում է երեք հիմնական «ծայրահեղ» մարտահրավերների.

1. Ծայրահեղ ճնշում և ջերմաստիճանՄի քանի կիլոմետր խորության վրա ջերմաստիճանը կարող է գերազանցել 200°C-ը, իսկ ճնշումը՝ հասնելով հարյուրավոր մթնոլորտների։
2. Ծայրահեղ մաշվածությունՀորատման սայրերը պետք է անցնեն կոշտ և հղկող կազմավորումների միջով (օրինակ՝ գրանիտ, կայծքար, քվարցային ավազաքար):
3. Ծայրահեղ կոռոզիաՀորատման հեղուկները կարող են պարունակել կոռոզիոն քիմիական նյութեր, աղաջուր և ջրածնի սուլֆիդ գազ։

Վոլֆրամի լուծում. Վոլֆրամի կարբիդային կարծր համաձուլվածք

• Անհամեմատելի կարծրություն և մաշվածության դիմադրությունՎոլֆրամի կարբիդը կարծրությամբ զիջում է միայն ադամանդին, բայց ադամանդի համեմատ առաջարկում է շատ ավելի լավ հարվածային դիմադրություն և ամրություն։ Սա թույլ է տալիս այն գործել որպես «արդյունաբերական ատամներ», անընդհատ կտրելով ապարի միջով բարձր արագությամբ պտտման և ծանր բեռի տակ, իսկ ծառայության ժամկետը տասնյակից հարյուր անգամ ավելի երկար է, քան սովորական պողպատը։
• Գերազանց տաք կարծրությունԱյն պահպանում է բարձր կարծրություն նույնիսկ բարձր ջերմաստիճաններում (մինչև ~1000°C), ի տարբերություն շատ մետաղների, որոնք արագ փափկում և փչանում են։
• Լավ քիմիական կայունությունԴիմացկուն է հորատման հեղուկներից և ստորգետնյա հեղուկներից առաջացող կոռոզիային։

II. Հորատման համակարգերում հիմնական կիրառությունները

Վոլֆրամը (հիմնականում վոլֆրամի կարբիդի և վոլֆրամի համաձուլվածքների տեսքով) անբաժանելի մասն է կազմում հորատման գործողությունների բազմաթիվ կարևոր ասպեկտների համար.

1. Հորատման գլխիկների «ատամները» և կտրող եզրերը:

• Կոնաձև բիտերՅուրաքանչյուր կոնի մեջ ներդրված «ատամները» հիմնականում պատրաստված են վոլֆրամի կարբիդից։ Դրանք առաջնային գիծն են ապարի հետ շփման և կոտրման գործում։
• Ֆիքսված կտրիչով գլխիկներՄինչդեռ PDC (պոլիկրիստալային ադամանդե կոմպակտ) սղոցները օգտագործում են ադամանդե կտրիչներ մեծ մակերեսի կտրման համար,չափիչ կտրիչներ, կրունկի ատամներ և ամրացնող ներդիրներ կարևորագույն տարածքներումհաճախ ապավինում են վոլֆրամի կարբիդին՝ գլխիկի մարմնի մաշվածությունը կանխելու համար։
• Հատուկ մասերԱմենակարծր կազմավորումներում օգտագործվող «ադամանդե ներծծված կտրիչները» մատրիցում պարունակում են մեծ քանակությամբ վոլֆրամի կարբիդի մասնիկներ, որոնք ծառայում են որպես հղկող նյութ և կրող կառուցվածք։

1. Կրիտիկական գործիքների մաշվածությանը դիմացկուն բաղադրիչներ:

• Հորատանցքային գործիքներMWD/LWD գործիքների, կայունացուցիչների և լայնացնող սարքերի արտաքին մակերեսները հաճախ կոշտ են պատված վոլֆրամի կարբիդի մասնիկներով կամ պատված են վոլֆրամի կարբիդային ներդիրներով՝ հորատանցքից առաջացող ուժեղ մաշվածությանը դիմակայելու համար։
• Հորատման լարերի բաղադրիչներՀորատման խողովակների գործիքային միացումների և ծանր հորատման խողովակների մաշվածության ժապավենները պատված են վոլֆրամի կարբիդով՝ զգալիորեն նվազեցնելու համար շփումը և պատյանի վրա մաշվածությունը՝ պաշտպանելով թանկարժեք խողովակները։

1. Բարձր խտության կշռող նյութ:

• Վոլֆրամ-նիկել-երկաթի համաձուլվածքներօգտագործվում են կշիռների համար ճշգրիտ գրանցման գործիքներում, ինչպիսիք են MWD/LWD-ն: Նրանցբարձր խտություն (≈18 գ/սմ³)թույլ է տալիս զգալի զանգված ունենալ սահմանափակ տարածքներում, արդյունավետորեն կայունացնելով գործիքները և ապահովելով ճշգրիտ տվյալների հավաքագրումը։

III. Ուղղակի օգուտներ. ինչու է այն «անփոխարինելի»

1. Բարելավված հորատման արդյունավետությունԱվելի կոշտ, ավելի մաշվածությանը դիմացկուն վոլֆրամե բաղադրիչները հանգեցնում ենավելի բարձր ներթափանցման տեմպեր (ROP)ևավելի երկար կադրեր մեկ բիթի համար, ուղղակիորեն կրճատելով հորատանցքի կառուցման ժամանակը։
2. Ապահովված շահագործման անվտանգություն և հուսալիությունՀազարավոր մետրեր խորության վրա գտնվող հորատանցքի կամ գործիքի հանկարծակի խափանումը կարող է հանգեցնել թանկարժեք ձկնորսական աշխատանքների կամ նույնիսկ հորատանցքի կորստի: Վոլֆրամե բաղադրիչների բացառիկ հուսալիությունը շահագործման շարունակականության բանալին է:
3. Ավելի ցածր ընդհանուր արժեքՉնայած վոլֆրամե նյութերը թանկ են, առավելությունները՝կրճատված անջատման ժամանակ գլխիկի փոփոխության համար, ավելի ցածր ձախողման մակարդակ և ավելի բարձր հորատման ընդհանուր մակերես—հանգեցնի մեկ մետրի արժեքի զգալիորեն ցածրացման ամբողջ կյանքի ցիկլի ընթացքում։
4. Հնարավորություն է տալիս կատարել ծայրահեղ գործողություններԱռանց վոլֆրամի վրա հիմնված կարծր համաձուլվածքների, այսօրվա շատ հորատանցքերի հորատումը, որոնց խորությունը գերազանցում է 5000 մետրը (խորը/գերխորը հորատանցքեր) և բարդ երկրաչափություններ, տեխնիկապես կամ տնտեսապես անիրագործելի կլիներ։