எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு துளையிடும் பணிகளுக்கு டங்ஸ்டன் ஏன் மிகவும் இன்றியமையாததாக இருக்கிறது?

பெட்ரோலியம் துளையிடுதலில் டங்ஸ்டனின் (குறிப்பாக டங்ஸ்டன் கார்பைடின்) முக்கியத்துவத்தை, அது ஒரு முக்கியப் பங்கு வகிப்பதற்கு ஒப்பிடலாம்."தொழில் பற்கள்"செயல்பாட்டின். இது துளையிடும் கருவிகளை வழங்குகிறதுகடுமையான புவியியல் நிலைமைகளின் கீழ் தங்களைப் பாதுகாத்துக் கொள்ளும் அதே வேளையில், பாறைகளைத் தொடர்ச்சியாக, திறமையாக மற்றும் நம்பகத்தன்மையுடன் பிளக்கும் தீர்க்கமான திறன்.இதுகடினத்தன்மை, உறுதித்தன்மை, உயர் வெப்பநிலை எதிர்ப்பு மற்றும் தேய்மான எதிர்ப்பு ஆகியவற்றின் சரியான கலவைஇது ஒரு மூலோபாய ரீதியாக முக்கியமான மற்றும் தற்போது மாற்றீடு செய்ய முடியாத பொருளாக அமைகிறது. இதனால்தான் டங்ஸ்டன் விலையில் ஏற்படும் ஏற்ற இறக்கங்கள் ஒட்டுமொத்த பெட்ரோலியம் துளையிடும் தொழிலையும் நேரடியாகப் பாதிக்கின்றன.

முக்கிய காரணங்கள் குறித்த விரிவான பகுப்பாய்வு கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது:

I. கடுமையான இயக்க நிலைமைகளைச் சமாளிப்பதற்கான ஒரு முக்கிய ஆதாரம்

பெட்ரோலியம் துளையிடுதல்—குறிப்பாக ஆழ்துளைக் கிணறுகள், அதிஆழ்துளைக் கிணறுகள், ஷேல் எரிவாயு கிடைமட்டக் கிணறுகள் மற்றும் கடலோரத் துளையிடுதல்—மூன்று முக்கிய “தீவிரமான” சவால்களை எதிர்கொள்கிறது:

1. தீவிர அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலைபல கிலோமீட்டர் ஆழத்தில், வெப்பநிலை 200°C-ஐத் தாண்டக்கூடும், மேலும் அழுத்தம் நூற்றுக்கணக்கான வளிமண்டலங்களை எட்டும்.
2. தீவிர உராய்வு: துளைப்பான் முனைகள் கடினமான மற்றும் உராய்வுத்தன்மை கொண்ட பாறை அடுக்குகளை (எ.கா., கிரானைட், தீக்கல், குவார்ட்ஸ் மணற்கல்) துளைத்துச் செல்ல வேண்டும்.
3. தீவிர அரிப்புதுளையிடும் திரவங்களில் அரிக்கும் தன்மை கொண்ட இரசாயனங்கள், உவர்நீர் மற்றும் ஹைட்ரஜன் சல்பைட் வாயு ஆகியவை அடங்கியிருக்கலாம்.

டங்ஸ்டனின் தீர்வு: டங்ஸ்டன் கார்பைடு கடினக் கலப்புலோகம்

• ஈடு இணையற்ற கடினத்தன்மை மற்றும் தேய்மான எதிர்ப்புத்திறன்டங்ஸ்டன் கார்பைடு கடினத்தன்மையில் வைரத்திற்கு அடுத்தபடியாக உள்ளது, ஆனால் வைரத்துடன் ஒப்பிடும்போது மிகச் சிறந்த தாக்க எதிர்ப்புத்திறனையும் உறுதித்தன்மையையும் வழங்குகிறது. இது அதிவேக சுழற்சி மற்றும் அதிக சுமையின் கீழ் பாறைகளைத் தொடர்ந்து வெட்டி, "தொழில்முறைப் பற்களைப்" போல செயல்பட அனுமதிக்கிறது, மேலும் இதன் சேவைக்காலம் சாதாரண எஃகை விட பத்து முதல் நூறு மடங்கு நீளமானது.
• சிறந்த வெப்ப கடினத்தன்மைவிரைவாக மென்மையடைந்து செயலிழக்கும் பல உலோகங்களைப் போலல்லாமல், இது உயர் வெப்பநிலையிலும் (சுமார் 1000°C வரை) அதிக கடினத்தன்மையைத் தக்க வைத்துக் கொள்கிறது.
• நல்ல வேதியியல் நிலைத்தன்மைஇது துளையிடும் திரவங்கள் மற்றும் நிலத்தடி திரவங்களால் ஏற்படும் அரிப்பை எதிர்க்கிறது.

II. துளையிடும் அமைப்புகளில் முக்கியப் பயன்பாடுகள்

டங்ஸ்டன் (முக்கியமாக டங்ஸ்டன் கார்பைடு மற்றும் டங்ஸ்டன் கலப்புலோகங்கள் வடிவில்) துளையிடும் செயல்பாடுகளின் பல முக்கிய அம்சங்களுக்கு இன்றியமையாததாக விளங்குகிறது:

1. துளைப்பான் முனைகளின் “பற்கள்” மற்றும் வெட்டும் விளிம்புகள்:

• கூம்பு துண்டுகள்ஒவ்வொரு கூம்பிலும் பதிக்கப்பட்டுள்ள “பற்கள்” பெரும்பாலும் டங்ஸ்டன் கார்பைடால் ஆனவை. பாறையுடன் தொடர்பு கொண்டு அதை உடைப்பதில் அவையே முன்னணி அரணாகச் செயல்படுகின்றன.
• நிலையான-வெட்டும் பிட்கள்PDC (பாலி கிரிஸ்டலைன் டைமண்ட் காம்பாக்ட்) பிட்கள் பெரிய பரப்பளவை வெட்டுவதற்கு வைர வெட்டிகளைப் பயன்படுத்தும் அதே வேளையில்,முக்கியமான பகுதிகளில் அளவீட்டு டிரிம்மர்கள், குதிகால் பற்கள் மற்றும் வலுவூட்டும் செருகல்கள்பெரும்பாலும், துளையிடும் கருவியின் உடல் தேய்மானமடைவதைத் தடுக்க டங்ஸ்டன் கார்பைடு பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• சிறப்பு அம்சங்கள்மிகவும் கடினமான பாறை அடுக்குகளில் பயன்படுத்தப்படும் “வைரம் கலந்த துளையிடும் கருவிகள்”, தங்களின் மூலக்கூறு அமைப்பிற்குள் அதிக அளவிலான டங்ஸ்டன் கார்பைடு துகள்களைக் கொண்டுள்ளன; இவை சிராய்ப்புப் பொருளாகவும் மற்றும் ஓர் ஆதரவுக் கட்டமைப்பாகவும் செயல்படுகின்றன.

1. முக்கியமான கருவிகளுக்கான தேய்மான எதிர்ப்பு கூறுகள்:

• ஆழ்துளை கருவிகள்கிணற்றுத் துளையினால் ஏற்படும் கடுமையான தேய்மானத்தைத் தடுப்பதற்காக, MWD/LWD கருவிகள், நிலைப்படுத்திகள் மற்றும் ரீமர்களின் வெளிப்புறப் பரப்புகள் பெரும்பாலும் டங்ஸ்டன் கார்பைடு துகள்களால் கடினமாக்கப்படுகின்றன அல்லது டங்ஸ்டன் கார்பைடு செருகல்கள் பதிக்கப்படுகின்றன.
• துளைக்கும் சரம் கூறுகள்துளைக்கும் குழாய் கருவி இணைப்புகளிலும், அதிக எடை கொண்ட துளைக்கும் குழாய்களிலும் உள்ள தேய்மானப் பட்டைகள் டங்ஸ்டன் கார்பைடு கொண்டு பூசப்படுகின்றன. இது, குழாய் உறைக்கு எதிரான உராய்வையும் தேய்மானத்தையும் கணிசமாகக் குறைத்து, விலை உயர்ந்த குழாய்களைப் பாதுகாக்கிறது.

1. அதிக அடர்த்தி கொண்ட எடைப் பொருள்:

• டங்ஸ்டன்-நிக்கல்-இரும்பு கலவைகள்MWD/LWD போன்ற துல்லியமான பதிவுக் கருவிகளில் எடைகளுக்காகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவற்றின்அதிக அடர்த்தி (≈18 கி/செமீ³)குறுகிய இடங்களில் கணிசமான எடையைத் தாங்க அனுமதித்து, கருவிகளைத் திறம்பட நிலைப்படுத்தி, துல்லியமான தரவு சேகரிப்பை உறுதி செய்கிறது.

III. நேரடிப் பலன்கள்—ஏன் இது “மாற்றீடு செய்ய முடியாதது”

1. மேம்படுத்தப்பட்ட துளையிடும் செயல்திறன்கடினமான, அதிக தேய்மான எதிர்ப்புத்திறன் கொண்ட டங்ஸ்டன் கூறுகள் பின்வருவனவற்றிற்கு வழிவகுக்கின்றன:அதிக ஊடுருவல் விகிதங்கள் (ROP)மற்றும்ஒரு பிட் இயக்கத்திற்கு அதிக காட்சித் தரவுஇதனால், கிணறு அமைக்கும் நேரம் நேரடியாகக் குறைகிறது.
2. செயல்பாட்டுப் பாதுகாப்பு மற்றும் நம்பகத்தன்மை உறுதிசெய்யப்பட்டதுஆயிரக்கணக்கான மீட்டர் ஆழத்தில் துளையிடும் கருவி அல்லது கருவி திடீரென செயலிழப்பது, அதிக செலவு பிடிக்கும் பணிகளுக்கு வழிவகுக்கலாம் அல்லது கிணற்றையே இழக்க நேரிடலாம். டங்ஸ்டன் பாகங்களின் மிகச்சிறந்த நம்பகத்தன்மை, செயல்பாட்டுத் தொடர்ச்சிக்கு மிக முக்கியமானது.
3. குறைந்த ஒட்டுமொத்த செலவுடங்ஸ்டன் பொருட்கள் விலை உயர்ந்தவை என்றாலும், அதன் நன்மைகள்—துளையிடும் முனைகளை மாற்றுவதற்கான காத்திருப்பு நேரம் குறைதல், குறைந்த தோல்வி விகிதங்கள் மற்றும் அதிக மொத்த துளையிடும் நீளம்.—முழு ஆயுட்காலத்திலும் ஒரு மீட்டருக்கான செலவைக் கணிசமாகக் குறைக்கிறது.
4. தீவிர செயல்பாடுகளை செயல்படுத்துகிறதுடங்ஸ்டன் அடிப்படையிலான கடின உலோகக் கலவைகள் இல்லாமல், 5,000 மீட்டருக்கும் அதிகமான ஆழம் கொண்ட (ஆழமான/மிக ஆழமான) பல கிணறுகளையும், சிக்கலான கிணற்று வடிவங்களையும் துளையிடுவது தொழில்நுட்ப ரீதியாகவோ அல்லது பொருளாதார ரீதியாகவோ சாத்தியமற்றதாக இருக்கும்.