成本危机

通过控制钻杆磨蚀来降低钻杆成本

Drill pipe comparison

钻杆比较

两年前出台的法规掀起了爆破行业的巨变,使低碳钢钻杆的使用寿命从 400 小时变为了仅 130 小时。肯塔基州东部受此影响的各个企业将他们的爆破孔直径限制在 6 3/4 英寸,并将他们的爆破孔网从 18 X 18 英尺变为了 16 X 16 英尺。但是,减小钻头尺寸完全摈弃了多年以来利用细致的工程设计和在这些地质条件下的钻进实践经验而不断改进得到的高生产力钻进方法。从结果来看,为了确保符合法规要求,每小时钻进的钻杆成本翻了一番,在某些情况下甚至是原来的三倍。


两年前出台的法规掀起了爆破行业的巨变,使低碳钢钻杆的使用寿命从 400 小时变为了仅 130 小时。肯塔基州东部受此影响的各个企业将他们的爆破孔直径限制在 6 3/4 英寸,并将他们的爆破孔网从 18 X 18 英尺变为了 16 X 16 英尺。但是,减小钻头尺寸完全摈弃了多年以来利用细致的工程设计和在这些地质条件下的钻进实践经验而不断改进得到的高生产力钻进方法。从结果来看,为了确保符合法规要求,每小时钻进的钻杆成本翻了一番,在某些情况下甚至是原来的三倍。

阿特拉斯·科普柯始终是客户坚实的后盾,应客户要求,阿特拉斯·科普柯努力寻找一个可将每英尺钻进的钻杆成本降回到合理水平的解决方案。因为钻杆在使用很长时间之后才需要更换,最好的方法是计算“钻杆的每小时成本”,计算方法是将钻杆的总成本除以记录的从连接到卸开钻杆期间的总“空压机工作小时数”。这提供了一个可靠、简单的比较基础。

钻头尺寸越小,实际产生的成本越高

当大型履带式爆破孔钻机使用 5 1/2 英寸低碳钢钻杆接 7 7/8 英寸回转钻头钻进时,返屑速度 (BV) 几乎达到理想状态,为 6000 英尺/分钟。

将 6 3/4 英寸钻头接在相同的 5 1/2 英寸钻杆上使用时,环空减少如此之多,使得返屑速度加倍至 12000 英尺/分钟。增加的速度使砂岩粉碎成粗砂砾,这些粗砂砾如此剧烈地冲刷低碳钢钻杆,以致于它们的使用时间只有正常使用寿命的三分之一(与将它们用于钻 7 7/8 英寸孔时相比较)。三牙轮钻头也在这些钻孔中饱受摧残,它们的镶齿在各种砂岩中磨掉一半。钻杆的这种磨损速度引发了一个新的问题。钻杆和工作台衬套之间的缝隙快速变宽而使得粉尘逸出。这造成了钻机的除尘真空系统无法有效除尘的风险。操作钻机时如果粉尘不可控,将会使矿山处于粉尘浓度超限的危险之中。因此必须频繁地更换钻杆以保持缝隙严密。结果就是,钻机现在更换钻杆的速度比以前快三倍。唯一的原因就是更改钻头尺寸引起了物理变化。

TEAMALLOY – 解决方案

阿特拉斯·科普柯负责美国东部 11 州煤区的地区销售经理与一位经验丰富的钻工 Ron Johnson 进行了一次全面的钻进审计,其中包括一项空压机气量测试。这次审计显示,由于环空区域更小,钻孔内的气量远远超过了足够使岩屑返出所需的气量。减小钻杆直径看似是一种解决方案,因此他们将 5 1/2 英寸钻杆换成了 5 英寸钻杆。但是这又引起了新的问题。5 英寸钻杆的刚性不够,它的韧性导致钻具串振动和颤动。低效的钻进也会缩短钻具的使用寿命。为了解决空气问题,他们并没有“扼住”空压机进气口来减少气量,而是通过调节的方法使气量减少,同时将过量的压缩空气送上钻架以减少钻孔内的空气量。即便是在他们尽力精确地调节之后,砂岩依然快速地磨蚀他们的钻杆。

TEAMALLOY 钻杆

TEAMALLOY 钻杆

在这种情况下,Johnson 推荐他们使用 TEAMALLOY 钻杆。如果这个测试成功了,毫无疑问绝大多数美国东部的采煤公司都会非常有兴趣购买 TEAMALLOY。如今已经做到了。低碳钢钻杆的有效使用时间仅为 130 小时,而 TEAMALLOY 钻杆在工作 300 小时后与新钻杆别无二致。工作近 400 小时后,这种钻杆开始出现极低的磨损。这些磨损可控并且可预测,出现磨损的钻杆的内嵌式合金防磨条比新钻杆的要明显。Johnson 预测,这种钻杆很可能在工作 500 小时后才需要更换。


看来阿特拉斯·科普柯已找到了成功的解决方案。使用 TEAMALLOY 钻杆钻进还提供了更高的稳定性和完美的旋转操作。粉尘减少了,钻杆的每小时钻进成本降低了,产量也提高了。阿特拉斯·科普柯赛柯洛克的 TEAMALLOY 钻杆用事实证明其物超所值;在任何应用、任何地方、任何一次作业中,它的每小时钻进成本都将远低于低碳钢钻杆。