Ремонт буровых долот в россии

Бурение и нефть
» Архив журнала
» Архив номеров
» Декабрь 2016
» Инструмент и оборудование Методические основы расчета затрат на ремонт долота PDC
Methodical bases of calculation of repair costs of PDC bits
A. GERASIMENKO, A. ISKORNEV, A. LIPATNIKOV, E. LEONOV LLC «ISC «PetroEngineering»
Одним из эффективных средств повышения технико-экономических показателей строительства скважин является ремонт долот PDC, если при отработке и оценке степени износа долота правильно и своевременно учитывать возможность его ремонта. Для этого необходимо, чтобы описание износа долота при визуальном осмотре позволяло получить хотя бы грубую оценку ожидаемых затрат на ремонт при каждом промежуточном состоянии между рейсами. В настоящей статье рассмотрен подход компании ООО «ИСК «ПетроИнжиниринг» к расчету затрат на ремонт долот PDC, представлены оценки поэлементных затрат на ремонт, выполнен тестовый числовой пример расчета ожидаемых затрат на ремонт долота.
One of the most effective ways of improving of technical and economic indices of well construction is the repair of PDC bits, if when drilling bit runs and assessment of the degree of bit wear are made correctly and in a timely manner to take into account the possibility of its repair. It is necessary that the description of the bit wear by visual inspection should allow getting at least a rough estimate of the expected repair costs for each intermediate state between runs. This article describes an approach of the company LLC «ISC «PetroEngineering» to calculation of repair costs of PDC bits, and an estimate of element repair cost. There is a numerical example of calculation of expected repair costs of PDC bits.
В процессе отработки долота PDC изнашиваются. Решение о дальнейшем использовании долота обычно принимается оператором на основе промежуточного визуального контроля состояния долота между рейсами. Практический опыт ООО «ИСК «ПетроИнжиниринг» показал, что одним из эффективных средств повышения технико-экономических показателей строительства скважин является ремонт долот PDC, если при отработке и оценке степени износа долота правильно и своевременно учитывать возможность его ремонта. Для этого необходимо, чтобы описание износа долота при визуальном осмотре позволяло получить хотя бы грубую оценку ожидаемых затрат на ремонт при каждом промежуточном состоянии между рейсами.
Предложенное описание состояния долота PDC [1] может быть использовано для получения необходимых исходных данных и проведения приближенного сметного расчета затрат на ремонт. В настоящей статье рассмотрен подход компании ООО «ИСК «ПетроИнжиниринг» к расчету затрат на ремонт долот PDC, представлены оценки поэлементных затрат на ремонт, выполнен тестовый числовой пример расчета ожидаемых затрат на ремонт долота.

В общем целесообразность ремонта подразумевает выполнение двух условий. Во-первых, затраты на ремонт должны быть меньше стоимости нового долота. Во-вторых, при примерно одинаковых условиях отработки долото после ремонта должно обеспечить достижение проходки, близкой к возможной проходке новым долотом до его полного износа.
Чтобы принять решение об отправке долота в ремонт, следует произвести анализ технического состояния долота в целом, предварительно оценив степень износа каждого элемента. Основными элементами долота являются: резцы, посадочные гнезда под резцы, промывочные узлы и корпус, диаметр долота и присоединительная резьба.
Примем, что затраты на ремонт долота состоят из суммы затрат на ремонт отдельных элементов:
(1)
где ЗРЕМ. Д – затраты на ремонт долота, руб.; ЗРЕМi – затраты на ремонт i-го элемента долота, руб.
Чтобы отправить долото в ремонт, следует произвести анализ технического состояния долота в целом, предварительно оценив степень износа каждого элемента. Основными элементами долота являются: резцы, посадочные гнезда под резцы, промывочные узлы и корпус, диаметр долота и присоединительная резьба [1].
Целесообразность ремонта подразумевает выполнение двух условий. Во–первых, затраты на ремонт должны быть меньше стоимости нового долота. Во–вторых, при примерно одинаковых условиях отработки долото после ремонта должно обеспечить достижение проходки, близкой к возможной проходке новым долотом до его полного износа.
В свою очередь затраты на ремонт каждого элемента долота можно разделить на две основные составляющие: затраты на материалы ЗМi и затраты на оказание услуг (работ), по ремонту ЗOУi, например, пескоструйную обработку, дефектоскопию, армирование твердым сплавом, пайку, шлифовку, транспортировку и т.д. :
(2)
Подставляя (2) в (1), получим:
(3)
На основе анализа смет нескольких заводов, которые ремонтируют долота PDC, была произведена оценка вклада суммарных затрат на оказание услуги по ремонту от затрат на материалы для ремонта долота. Оказалось, что в среднем эти затраты составляют 70 – 90 %. Таким образом, если не детализировать затраты на отдельные технологические операции при ремонте различных элементов долот, то общие затраты на ремонт долота можно приблизительно оценить следующим образом:

(4)
а ремонт отдельного элемента долота:
(5)
После проведения в заводских условиях специальных дефектоскопических исследований и проверки на отсутствие скрытых трещин некоторые частично поврежденные резцы при ремонте повторно устанавливают на долото, просто поворачивая их на 90°, 120° или 180°, чтобы обеспечить остроту режущей кромки.
где КОУ=1,8 – эмпирический коэффициент, учитывающий затраты на услуги по ремонту. Если затраты на оказание услуг по ремонту долота расшифровывать подробнее с помощью дополнительного расчета, то данный коэффициент может быть уточнен, но общая схема рассуждений не изменится.
Подробно рассмотрим определение степени износа и расчет затрат на ремонт каждого элемента долота. Оценим возможный их вклад в общие затраты на ремонт. Определение степени износа долота следует начинать с резцов, так как они являются основным элементом долота и замена поврежденных резцов – это наиболее затратная часть ремонта.
1. Оценка затрат на ремонт резцов PDC (i=1).
Долото после ремонта должно иметь характеристики нового долота, в том числе диаметр долота по предельным отклонениям должен удовлетворять стандарту API Spec. 7 или ГОСТ 26474–85.
Как предложено ранее [1], если при осмотре обнаружено любое заметное повреждение резца, то вне зависимости от степени и особенностей износа следует отнести такой резец к элементам, требующим замены при ремонте. Отметим, что данный подход приводит к некоторому завышению ожидаемых расходов на ремонт, так как часть резцов, которые имеют небольшие, но заметные повреждения, могут оказаться пригодными для повторного использования. После проведения в заводских условиях специальных дефектоскопических исследований и проверки на отсутствие скрытых трещин такие резцы при ремонте повторно устанавливают на долото, просто поворачивая на 90°, 120° или 180°, чтобы обеспечить остроту режущей кромки.
Затраты на ремонт резцов пропорциональны количеству поврежденных резцов. Так как на долоте могут применяться несколько типоразмеров резцов, отличающихся по стоимости, то для более точной оценки затрат желательно разбить общее количество поврежденных резцов по типоразмерам. Таким образом, затраты на ремонт резцов составят:
(6)
Оценив степень износа и затраты на ремонт отдельных элементов для каждого состояния, можно определить общие затраты на ремонт долота по формуле (1).
где j=1…m – номер типоразмера резца PDC; CPj – стоимость одного резца j-го типоразмера, руб; dj – количество поврежденных резцов j-го типоразмера, шт.
2. Оценка затрат на ремонт посадочных гнезд под резцы (i=2).
Если поверхность посадочного гнезда еще полностью прикрыта телом резца, корпусом и наплавочным материалом, то гнездо следует признать неизношенным. Если же при осмотре повреждение посадочного гнезда заметно и составляет до 50 % начальной площади поверхности, то такое гнездо следует считать ремонтопригодным. Затраты на материалы в этом случае определить затруднительно, поэтому на основании смет заводов примем, что стоимость ремонта одного частично поврежденного посадочного гнезда CГj равна половине затрат на материалы при замене одного резца CPj соответствующего размера.
Посадочные гнезда от повреждений, в основном, защищает слой армирующего материала, который наносится при изготовлении долота. Поэтому даже если при осмотре не выявлено повреждения посадочных гнезд, необходимо предусмотреть возможные затраты на восстановление твердосплавной наплавки, как некоторую долю от полной стоимости армирования рабочих поверхностей лопастей с помощью коэффициента повреждения твердосплавной наплавки KНЛ=0,2. Отмеченное визуально хотя бы одно частично изношенное посадочное гнездо косвенно свидетель­ствует о более значительных повреждениях армирующего слоя. При повреждении от одного до трех посадочных гнезд примем KНЛ=0,4. Наличие более трех частично поврежденных гнезд говорит о том, что твердосплавная наплавка на рабочих поверхностях лопастей имеет существенные повреждения и при ремонте необходимо, по сути, повторное полное армирование долота твердым сплавом, тогда KНЛ=0,8. В общем виде затраты на ремонт посадочных гнезд составят:
(7)
где CГj=0,5⋅CРj – стоимость ремонта одного посадочного гнезда j-го типоразмера, руб.; qj – количество поврежденных посадочных гнезд j-го типоразмера, шт.;
Расхождение между предлагаемой оценкой и фактическими затратами на ремонт может быть связано с организационными и технологическими особенностями конкретных заводов.
AЛ – затраты на полное восстановление твердосплавной наплавки на рабочих поверхностях лопастей, руб.;
– коэффициент повреждения твердосплавной наплавки на рабочих поверхностях лопастей, значение которого зависит от количества частично поврежденных посадочных гнезд. Таким образом, qj=0, КНЛ=0,2; qj=1…3 шт., КНЛ=0,4 и qj > 3 шт., КНЛ=0,8.
Несмотря на то что затраты на ремонт посадочных гнезд могут быть небольшими, часто их состояние является основной причиной отправки долота в ремонт. При повреждении поверхности посадочного гнезда более чем на 50 % начальной площ

Система кодов IADCдля описания износа буровых долот. Система кодов CR– кернение долота. CT– скол зубков RIG– ремонт бурового станка.

ООО «УМК» имеет большой опыт ремонта бурового оборудования , в частности долот PDC. Наше предприятие оснащено всем необходимым 

Завод буровых технологий (ЗБТ, дочернее общество ОАО «Кировский а также породоразрушающий инструмент к ним (Долота шенековые III ЛД 151 М Ш55). частями и обеспечиваем гарантийный ремонт буровых установок.