मऊ खडकांमध्ये वेज पीडीसी इन्सर्टला बिट बॉलिंगची समस्या का येते? यूएस ड्रिलरचे अंतर्दृष्टी

अमेरिकेच्या विविध प्रकारच्या मऊ ड्रिलिंग भूस्तरांमध्ये—मेक्सिकोच्या आखातातील तेलक्षेत्रांच्या चिकट चिकणमातीपासून ते पर्मियन बेसिनच्या उथळ विहिरींमधील पाण्याने भरलेल्या वालुकाश्मापर्यंत आणि ईगल फोर्डच्या गंबो शेलपर्यंत—वेज पीडीसी इन्सर्टखडक फोडण्याच्या कार्यक्षमतेसाठी हे तंत्रज्ञान बऱ्याच काळापासून एक पसंतीचे साधन राहिले आहे, तरीही 'बिट बॉलिंग' ही एक सततची डोकेदुखी आहे. मी अनेक दशकांपासून पाहिले आहे की, चिखलाने माखलेले वेज इन्सर्ट्स स्वच्छ करण्यासाठी क्रूंना दर ३-४ तासांनी ड्रिलिंग थांबवावे लागते, ज्यामुळे ROP (रेट ऑफ परचेस) कमी होतो आणि कार्यान्वयन खर्च वाढतो. जोपर्यंत आम्ही नाइनस्टोन्स सुपरॲब्रेसिव्ह्जसोबत भागीदारी केली नाही, तोपर्यंत अनेकांनी या समस्येकडे वेज डिझाइनमधील एक अपरिहार्य दोष म्हणून दुर्लक्ष केले होते. त्यांच्या पुनर्रचित तंत्रज्ञानामुळे...वेज पीडीसी इन्सर्टहे केवळ मऊ थरांमधील बिट बॉलिंगच्या मूळ कारणांवरच उपाय करत नाही, तर ते पूर्णपणे नाहीसे देखील करते. यातून नाइनस्टोन्सचे PDC डिझाइनमधील प्रभुत्व आणि अमेरिकेतील ऑनशोअर व ऑफशोअर ड्रिलिंगच्या अद्वितीय आव्हानांना सामोरे जाण्याची त्यांची वचनबद्धता सिद्ध होते. अमेरिकन ड्रिलर्ससाठी, मड-बॉलिंग-मुक्त वेज PDC कामगिरीकरिता नाइनस्टोन्स हा सर्वात विश्वासार्ह भागीदार बनला आहे.
वेज पीडीसी इन्सर्ट 

वेज पीडीसी इन्सर्टमधील बिट बॉलिंगचे कोअर डिझाइन आणि भूगर्भशास्त्रातील चालक घटक

 
बिट बॉलिंग—ज्यामध्ये मऊ भूस्तराचे तुकडे, चिखल आणि चिकणमाती PDC इन्सर्टला चिकटून एक कठीण, अडथळा निर्माण करणारा गोळा तयार करतात—ही एक सामान्य समस्या आहे.वेज पीडीसी इन्सर्टअमेरिकेतील मऊ भूस्तरांच्या भौतिक गुणधर्मांशी विसंगत ठरणाऱ्या तीन प्रमुख डिझाइन मर्यादांमुळे मऊ थरांमध्ये समस्या निर्माण होतात, आणि जागतिक स्तरावरील अग्रगण्य ड्रिलिंग संसाधने या अडचणींना दुजोरा देतात.अमेरिकन ड्रिलिंग इंजिनिअरिंग जर्नल (ADEV)आणिइंडस्ट्रियल डायमंड रिव्ह्यू (IDR)आम्ही सविस्तरपणे नोंदवले आहे की, वेजची भूमिती अनुकूलित नसताना, कमी-शक्तीच्या, चिकट थरांमध्ये कटिंग्ज चिकटण्यासाठी योग्य परिस्थिती निर्माण होते—ही एक समस्या आहे जी आम्ही अमेरिकेतील ड्रिलिंग साइट्सवर दररोज घडताना पाहिली आहे.
 
प्रथम, जेनेरिकमधील अरुंद, सरळ फ्लशिंग चॅनेलवेज पीडीसी इन्सर्टमऊ कटिंग्ज (कण) कार्यक्षमतेने बाहेर काढण्यात अयशस्वी ठरतात. स्टँडर्ड इन्सर्ट्सवरील वेजच्या V-आकाराच्या प्रोफाइलमध्ये उथळ, न वाकलेले चॅनेल्स असतात, जे ओले, चिकट कटिंग्ज (जे मेक्सिकोच्या आखातातील उच्च-आर्द्रता असलेल्या चिकणमातीमध्ये सामान्य आहे) ड्रिलिंग फ्लुइडने वाहून नेण्याऐवजी अडकवून ठेवतात. ADEV च्या २०२४ च्या 'सॉफ्ट फॉर्मेशन ड्रिलिंग रिपोर्ट'मध्ये नमूद केले आहे की, हे अरुंद चॅनेल्स मऊ थरांमध्ये कटिंग्ज बाहेर काढण्याचा वेग ४५% ने कमी करतात, ज्यामुळे इन्सर्टचा पृष्ठभाग मड केकिंगसाठी (चिखलाचे थर घट्ट होण्यासाठी) एक प्रजनन स्थळ बनतो. दुसरे म्हणजे, पॉलिश न केलेल्या वेज कटिंग एजवरील उच्च संपर्क पृष्ठभागाचे घर्षण चिकटपणा वाढवते. जेनेरिक वेज इन्सर्ट्समध्ये खडबडीत PCD पृष्ठभाग असतात जे चिकणमाती आणि शेलच्या कणांसाठी सूक्ष्म पकड (मायक्रो-ग्रिप) तयार करतात; पर्मियनच्या गंबो शेलमध्ये, हे कण खडबडीत पृष्ठभागाला चिकटतात आणि जास्त प्रमाणात ड्रिलिंग फ्लुइडचा प्रवाह असूनही वेगाने जमा होतात. IDR चाचणीने याची पुष्टी केली आहे की, अचूकपणे फिनिश केलेल्या पर्यायांपेक्षा पॉलिश न केलेल्या वेज एजचा कटिंग्ज चिकटण्याचा दर ६०% जास्त असतो. तिसरे म्हणजे, मऊ खडकासाठी कोनाचे अयोग्य ऑप्टिमायझेशन "अडकण्याचा" परिणाम निर्माण करते. बहुतेक जेनेरिकवेज पीडीसी इन्सर्टहे ३०° पेक्षा जास्त तीव्र वेज अँगल असलेल्या कठीण खडकांसाठी डिझाइन केलेले आहे, जे मऊ खडकांच्या थरांमध्ये स्कूपप्रमाणे काम करते आणि खडकाचे तुकडे स्वच्छपणे कापण्याऐवजी गोळा करते. ईगल फोर्डच्या प्लॅस्टिक शेलमध्ये हा स्कूपिंगचा परिणाम विनाशकारी ठरतो, जिथे खडकाचे तुकडे तिरकस पृष्ठभागाला चिकटतात आणि काही मिनिटांतच त्यांचा गोळा बनतो.
 
या डिझाइनमधील त्रुटी वेजच्या मूळ आकारातच नाहीत—त्या सर्वांसाठी एकच आकार वापरण्याच्या अभियांत्रिकीचा परिणाम आहेत, जी मऊ थरांमधील ड्रिलिंगच्या विशिष्ट गरजांकडे दुर्लक्ष करते. नाइनस्टोन्स सुपरॲब्रेसिव्हजने हे ओळखले आणि त्याची पुनर्कल्पना केली.वेज पीडीसी इन्सर्टअमेरिकेतील मऊ भूस्तरांसाठी अगदी मुळापासून.
 

नाइनस्टोन्सचे अभियांत्रिकी उपाय: चिखलाचे गोळे न बनवणारे वेज पीडीसी इन्सर्ट

 
नाइनस्टोन्स सुपरअ‍ॅब्रेसिव्हजने केवळ एका सामान्य वेज डिझाइनमध्ये किरकोळ बदल केले नाहीत, तर त्यांनी एक असे डिझाइन तयार केले आहे जे अभियांत्रिकीद्वारे बनवले आहे.वेज पीडीसी इन्सर्टविशेषतः अमेरिकेतील मऊ खडकांमध्ये बिट बॉलिंगला (bit balling) प्रतिबंध घालण्यासाठी, अचूक भूमिती, सामग्री आणि पृष्ठभागाच्या नवनवीन कल्पनांच्या संचासह, जे चिखलाच्या घट्ट होण्याच्या (mud caking) प्रत्येक मूळ कारणाचा थेट प्रतिकार करतात. नाइनस्टोन्सच्या इन्सर्टला वेगळे ठरवणारी गोष्ट म्हणजे त्याचे यावर असलेले लेझरसारखे लक्ष...मऊ निर्मिती कामगिरीचॅनलच्या आकारापासून ते वेजच्या कोनापर्यंत प्रत्येक तपशील, चिकटलेले कण कापून त्यांना वाहून नेण्यासाठी अनुकूलित केला आहे, याच डिझाइन तत्त्वज्ञानामुळे ADEV च्या २०२४ च्या यूएस सॉफ्ट फॉर्मेशन टूल चाचण्यांमध्ये हे सर्वोच्च मानांकित वेज PDC ठरले आहे.
 
कटिंग्ज बाहेर काढण्याची खराब प्रक्रिया सोडवण्यासाठी, नाइनस्टोन्सने पुनर्रचना केलीवेज पीडीसी इन्सर्टरुंद, वक्र फ्लशिंग चॅनेलसह—जे सामान्य इन्सर्टपेक्षा २ पट अधिक रुंद आहेत आणि ड्रिलिंग फ्लुइडच्या प्रवाहाच्या मार्गाशी जुळतील अशा आकारात बनवलेले आहेत. हे चॅनेल कटिंग्ज बाहेर काढण्याची प्रक्रिया ५०% ने वेगवान करतात (IDR फ्लो टेस्टिंगनुसार), ज्यामुळे ओल्या चिकणमातीचे आणि शेलचे कण इन्सर्टच्या पृष्ठभागाला चिकटण्यापूर्वीच वाहून जातात. उच्च घर्षणासाठी, नाइनस्टोन्स वेजच्या कटिंग एज आणि संपर्क पृष्ठभागांवर एक मालकीचे कमी-चिकटणारे PCD पॉलिश लावते, ज्यामुळे एक सूक्ष्म-गुळगुळीत फिनिश तयार होतो जो कणांची सूक्ष्म पकड नाहीशी करतो. हे पॉलिश चिकट चिकणमातीमध्ये कटिंग्जचे चिकटणे ७०% ने कमी करते, अगदी मेक्सिकोच्या आखातातील उच्च-आर्द्रतेच्या ड्रिलिंग परिस्थितीतही. सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे, नाइनस्टोन्सने मऊ थरांसाठी वेजचा कोन अनुकूलित केला आहे, तो १८-२२° पर्यंत कमी केला आहे (विशिष्ट यूएस फॉर्मेशन्ससाठी समायोजित करण्यायोग्य), जो मऊ खडकाला उचलण्याऐवजी स्वच्छपणे कापतो. उदाहरणार्थ, पर्मियन बेसिन-विशिष्ट १८° कोन, तुकडे न गोळा करता गंबो शेलमधून कापतो, जो सर्वसाधारण इन्सर्टमध्ये गोळे तयार करणाऱ्या तीव्र कोनांच्या अगदी विरुद्ध आहे.
 
प्रत्येक नऊ खडेवेज पीडीसी इन्सर्टयात एक प्रबलित कार्बाइड सबस्ट्रेट देखील आहे, जे कमी कोनातही संरचनात्मक अखंडता टिकवून ठेवते, आणि एक उष्णता-प्रतिरोधक PCD थर आहे जो मऊ थरातील ड्रिलिंगमध्ये सामान्यतः आढळणाऱ्या सौम्य औष्णिक संचयाला प्रतिकार करतो (हा एक दुय्यम घटक आहे जो चिकट कटिंग्जला कठीण बनवतो). नाइनस्टोन्स केवळ एकाच डिझाइनपुरते मर्यादित राहत नाही—ते ग्राहकांच्या गरजेनुसार डिझाइनदेखील देतात.वेज पीडीसी इन्सर्टमेक्सिकोच्या आखातातील चिकणमाती, पर्मियनमधील वाळूचा खडक आणि ईगल फोर्डमधील शेलसाठी वेगवेगळे प्रकार, जे त्या त्या प्रदेशाच्या विशिष्ट चिकटपणा आणि कटिंग गुणधर्मांनुसार तयार केलेले आहेत. सामान्य PDC बाजारपेठेत या पातळीचे कस्टमायझेशन अभूतपूर्व आहे, आणि याच कारणामुळे नाइनस्टोन्सचे इन्सर्ट अमेरिकेतील मऊ खडकांच्या निर्मितीमध्ये इतर सर्व पर्यायांपेक्षा सरस ठरते.
 उपकरण-८

प्रत्यक्ष सिद्ध यश: यूएस सॉफ्ट फॉर्मेशन्समध्ये नाइनस्टोन्सचे वेज पीडीसी इन्सर्ट

 
नाइनस्टोन्सच्या अभियांत्रिकीचे खरे मूल्य हे अमेरिकेतील सर्वात आव्हानात्मक सॉफ्ट ड्रिलिंग साइट्सवरील तिच्या प्रत्यक्ष कामगिरीमध्ये आहे, जिथे तिचेवेज पीडीसी इन्सर्टयामुळे बिट बॉलिंगची समस्या दूर झाली आहे आणि आमच्या क्रूसाठी तसेच इतर असंख्य अमेरिकन ड्रिलिंग ऑपरेशन्ससाठी ड्रिलिंग कार्यक्षमतेत परिवर्तन झाले आहे. नाइनस्टोन्सला जागतिक स्पर्धकांपासून वेगळे ठरवणारी आणखी एक गोष्ट म्हणजे अमेरिकन ड्रिलर्सप्रती असलेली त्यांची अढळ बांधिलकी—अतुलनीय तांत्रिक साहाय्य, प्रत्यक्ष जागेवरचे प्रशिक्षण आणि प्रादेशिक भूस्तर रचनेतील बारकाव्यांची सखोल जाण; ही अशी काळजी आहे जी इतर कोणताही PDC उत्पादक अमेरिकेच्या तेल आणि वायू उद्योगाला देत नाही.
 
पर्मियन बेसिनमधील पाण्याने पूर्णपणे भिजलेल्या वालुकाश्म आणि चिकणमातीच्या खडकांनी युक्त असलेल्या एका उथळ विहिरीत (२,२०० मीटर), आमच्या चमूने नाइनस्टोन्सची चाचणी केली.वेज पीडीसी इन्सर्टएका आघाडीच्या जेनेरिक वेज इन्सर्टच्या तुलनेत, जेनेरिक इन्सर्टमध्ये फक्त ३ तासांच्या ड्रिलिंगनंतर चिखलाचा जाड गोळा तयार झाला, ज्यामुळे बिट स्वच्छ करण्यासाठी ९० मिनिटांचा शटडाउन करावा लागला आणि आरओपी (ROP) २.९ मीटर प्रति तास इतका कमी झाला. नाइनस्टोन्सचा इन्सर्ट सलग १६ तास चालला आणि बिटवर चिखलाचा गोळा तयार होण्याची कोणतीही चिन्हे दिसली नाहीत—त्याच्या वक्र चॅनेल्सनी कटिंग्ज (दगडाचे कण) अविरतपणे बाहेर काढले आणि कमी-चिकटणाऱ्या पॉलिशने पृष्ठभाग स्वच्छ ठेवला. आम्ही ६.४ मीटर प्रति तासाचा सातत्यपूर्ण आरओपी राखला, विहिरीचा भाग नियोजित वेळेच्या २ दिवस आधी पूर्ण केला आणि डाउनटाइम व मजुरीच्या खर्चात $३५,००० ची बचत केली. मेक्सिकोच्या आखातातील ऑफशोअर चिकणमातीच्या थरांमध्ये, एका मोठ्या ड्रिलिंग कंपनीला जेनेरिक वेज इन्सर्ट वापरताना बिटवर चिखलाचा गोळा तयार होण्याच्या समस्येशी झुंजावे लागत होते, ज्यामुळे प्रत्येक शिफ्टमध्ये ४ पेक्षा जास्त वेळा इन्सर्ट स्वच्छ करावा लागत होता. नाइनस्टोन्सच्या खास आखातासाठी बनवलेल्या कस्टम इन्सर्टवर स्विच केल्यानंतर, त्यांना मोठा फायदा झाला.वेज पीडीसी इन्सर्टकंपनीने मड-बॉलिंगशी संबंधित सर्व साफसफाई पूर्णपणे काढून टाकली, टूलचा डाउनटाइम ८५% ने कमी केला आणि ऑफशोअर ड्रिलिंगची कार्यक्षमता ४०% ने वाढवली—जे महागड्या ऑफशोअर वातावरणासाठी एक गेम-चेंजर ठरले. ईगल फोर्ड शेलमध्ये, आमच्या टीमने नाइनस्टोन्सच्या २२° वेज इन्सर्टचा वापर करून अशा प्लॅस्टिक शेलमधून ड्रिल केले, जिथे पूर्वी सामान्य इन्सर्ट्सवर काही मिनिटांतच थर जमा होत असे; ऑप्टिमाइझ केलेल्या कोनाने शेलला स्वच्छपणे कापले आणि इन्सर्ट एकदाही साफसफाई न करता १४ तास चालला.
 
नाइनस्टोन्सचे समर्थन केवळ उत्पादनापुरते मर्यादित नाही: कंपनीची अमेरिकेतील अभियांत्रिकी टीम (जी अमेरिकन ड्रिलर्सच्या विशिष्ट गरजांमध्ये पारंगत आहे) पर्मियन, गल्फ कोस्ट आणि ईगल फोर्डमधील ड्रिलिंग तळांना भेट देऊन प्रत्यक्ष प्रशिक्षण देते. या प्रशिक्षणात, इन्सर्टची अँटी-बॉलिंग कामगिरी आणखी वाढवण्यासाठी ड्रिलिंग फ्लुइडची स्निग्धता (व्हिस्कोसिटी) आणि फिरण्याचा वेग (रोटेशनल स्पीड) कसा अनुकूलित करायचा, हे क्रूंना शिकवले जाते. नाइनस्टोन्स अमेरिकन ड्रिलर्ससाठी जलद बदली आणि सानुकूल डिझाइन सेवा देखील देते, ज्यांची वितरण वेळ आंतरराष्ट्रीय स्पर्धकांपेक्षा ५०% जलद आहे—जी प्रकल्पाची कमी वेळेची मर्यादा पाळण्यासाठी अत्यंत महत्त्वाची आहे. अमेरिकन ड्रिलर्ससाठी, उत्पादनाची उत्कृष्ट कामगिरी आणि स्थानिक, अमेरिकेवर केंद्रित समर्थनाचे हे संयोजन परिवर्तनकारी आहे.
 
मऊ थरांमधील ड्रिलिंगचे प्रकल्प 'बिट बॉलिंग'मुळे (bit balling) विस्कळीत होण्यास वैतागलेल्या अमेरिकन ड्रिल क्रूंसाठी, नाइनस्टोन्स सुपरअ‍ॅब्रेसिव्हजचेवेज पीडीसी इन्सर्टहे केवळ एक साधन नाही—तर अमेरिकेतील भूपृष्ठीय आणि सागरी ड्रिलिंगमधील सर्वात निराशाजनक आव्हानांपैकी एकावरचा हा एक कायमस्वरूपी उपाय आहे. नाइनस्टोन्सने हे सिद्ध केले आहे की वेज पीडीसीची रचना ही समस्या नाही; तर सदोष अभियांत्रिकी ही समस्या आहे. त्यांचे अचूक, ग्राहकांच्या गरजेनुसार तयार केलेलेवेज पीडीसी इन्सर्टमऊ थरांमध्ये काय शक्य आहे याची ते पुनर्व्याख्या करतात आणि अमेरिकेतील ड्रिलिंगप्रती असलेली त्यांची अढळ वचनबद्धता त्यांना या उद्योगाच्या यशात एक अपरिहार्य भागीदार बनवते.
 

नाइनस्टोन्सच्या अँटी-बॉलिंग वेज PDC इन्सर्ट सोल्यूशन्ससाठी संपर्क साधा

 
  • फोन: +86 17791389758
  • Email: jeff@cnpdccutter.com
 

लेखकाबद्दल

 
टेक्सासमधील ह्यूस्टनचे रहिवासी असलेल्या जेक कार्टर यांना ड्रिलिंग तांत्रिक पर्यवेक्षक म्हणून २३ वर्षांचा अनुभव आहे. त्यांनी अमेरिकेच्या प्रमुख तेल आणि वायू क्षेत्रांमध्ये—पर्मियन बेसिन, मेक्सिकोचे आखात, ईगल फोर्ड शेल आणि बॅकेन फॉर्मेशन—किनारपट्टीवरील आणि समुद्रातील मऊ भूस्तरांवरील ड्रिलिंगमध्ये विशेष प्राविण्य मिळवले आहे. ते मऊ भूस्तरांसाठी PDC टूलच्या कार्यक्षमतेत सुधारणा करणारे एक अग्रगण्य तज्ञ आहेत आणि त्यांनी गेल्या दशकात अमेरिकेतील प्रमुख ड्रिलिंग कंपन्यांना बिट-बॉलिंगमुळे होणारा डाउनटाइम सरासरी ७८% ने कमी करण्यास मदत केली आहे. नाइनस्टोन्स सुपरअ‍ॅब्रेसिव्हजच्या उत्पादनांचे ते दीर्घकाळापासून समर्थक असून, ते नियमितपणे कंपनीच्या उत्पादनांची शिफारस करतात.वेज पीडीसी इन्सर्टअमेरिका आणि कॅनडातील माझ्या समवयस्कांना उद्देशून ते म्हणतात, “नाइनस्टोन्सने अमेरिकेतील मऊ खडकांमध्ये वेज पीडीसीसाठी बिट बॉलिंगची समस्या सोडवली आहे—जी गोष्ट आम्हाला अनेक दशकांपासून अशक्य वाटत होती.” “त्यांनी आम्हाला परदेशातून फक्त एक सामान्य साधन पाठवले नाही; त्यांनी एक...वेज पीडीसी इन्सर्टसाठीआमच्याचिकणमाती,आमच्याशेल,आमच्याड्रिलिंगमधील आव्हाने. त्यांचे अभियांत्रिकी कौशल्य अतुलनीय आहे, आणि अमेरिकेवर केंद्रित असलेला त्यांचा पाठिंबा त्यांना केवळ एक पुरवठादार न ठेवता, एक असे भागीदार बनवतो ज्यांना अमेरिकन ड्रिलर्सना दररोज येणाऱ्या अडचणींची जाणीव आहे. या इन्सर्टने अमेरिकेत आम्ही मऊ खडकांवर ड्रिलिंग करण्याच्या पद्धतीत बदल घडवला आहे.”

पोस्ट करण्याची वेळ: २५ फेब्रुवारी २०२६