Aumento dei costi

Il controllo dell'erosione del tubo di trivellazione mantiene ridotti i costi per gli acciai di perforazione

Confronto dei tubi di perforazione

Due anni fa i regolamenti hanno causato modifiche nei piani di brillamento, riducendo le ore di durata dei tubi di perforazione in acciaio dolce da 400 ore a sole 130. Operazioni come questa nel Kentucky orientale hanno limitato il diametro dei fori di carica a 6 3/4 pollici e portato il pattern di brillamento da 18 per 18 a 16 per 16 piedi. La riduzione di dimensione ha tuttavia riconfigurato completamente una formula di perforazione altamente produttiva che si era evoluta nel corso degli anni di attenta progettazione ed esperienza pratica nella perforazione in queste condizioni del terreno. Nella pratica, il rispetto della conformità alle normative ha raddoppiato e in alcuni casi triplicato il costo degli acciai di perforazione per ora forata.


Due anni fa i regolamenti hanno causato modifiche nei piani di brillamento, riducendo le ore di durata dei tubi di perforazione in acciaio dolce da 400 ore a sole 130. Operazioni come questa nel Kentucky orientale hanno limitato il diametro dei fori di carica a 6 3/4 pollici e portato il pattern di brillamento da 18 per 18 a 16 per 16 piedi. La riduzione di dimensione ha tuttavia riconfigurato completamente una formula di perforazione altamente produttiva che si era evoluta nel corso degli anni di attenta progettazione ed esperienza pratica nella perforazione in queste condizioni del terreno. Nella pratica, il rispetto della conformità alle normative ha raddoppiato e in alcuni casi triplicato il costo degli acciai di perforazione per ora forata.

Lavorando fianco a fianco con i clienti, Atlas Copco ha tentato di trovare una soluzione per ridurre il costo degli acciai di perforazione per metro forato a livelli ragionevoli. Dal momento che un tubo di perforazione può durare molto a lungo tra le sostituzioni, per calcolare il "costo degli acciai di perforazione all'ora" è stato più facile dividere il costo totale degli acciai di perforazione per il totale delle "ore del compressore aria" registrate tra l'installazione del tubo e la sua rimozione. Ciò ha fornito una base più semplice e affidabile per un confronto.

Il meno costa di più

Quando i grandi cingolati per fori di carica perforavano con punte rotanti da 7 7/8 pollici su tubi di perforazione in acciaio dolce da 5 1/2 pollici, la velocità di svuotamento (BV) era quasi ideale a 6.000 piedi al minuto (fpm).

L'applicazione di punte da 6 3/4 pollici sullo stesso tubo da 5 1/2 pollici diminuiva la corona circolare, raddoppiando la BV a 12.000 fpm. Tale maggiore velocità sminuzzava l'arenaria in graniglia, che a sua volta graffiava l'acciaio dolce dei tubi di perforazione in modo così aggressivo che questi duravano solo un terzo della loro normale durata rispetto a quando vengono usati per fori da 7 7/8 pollici. Le punte triconiche soffrivano anch'esse in questi fori, i loro inserti si spezzavano a metà nelle varie arenarie. La velocità con la quale l'acciaio di perforazione si usurava pose un nuovo problema. Lo spazio in rapido aumento tra la lamiera e la boccola di copertura creava una via di fuga per la polvere. C'era il rischio che questa non sarebbe stata catturata efficacemente mediante l'attrezzatura di controllo e aspirazione della polvere. Far funzionare un carro con polvere non controllata avrebbe messo la miniera a rischio di violare il livello limite di polvere. Quindi era necessario spegnere frequentemente gli acciai di perforazione, per mantenere stretto quello spazio. Il risultato è stato che i carri attraversavano gli acciai di perforazione tre volte più velocemente di prima. L'unica causa era la fisica del cambiamento della dimensione della punta.

TEAMALLOY - la soluzione

Insieme con un perforatore esperto, Ron Johnson, Regional Sales Manager per la regione carbonifera degli 11 stati orientali degli Stati Uniti, Atlas Copco ha eseguito un controllo completo della perforazione, che comprendeva un test di capacità del compressore di aria. Questo test ha mostrato che vi era molta più di aria rispetto a quella necessaria per uno svuotamento adeguato, a causa della zona più piccola della corona circolare. Una soluzione era quella di diminuire il diametro della punta di perforazione in acciaio, quindi hanno sostituito l'acciaio da 5 1/2 pollici con uno da 5 pollici. Ma ciò ha creato altri problemi. L'acciaio di perforazione da 5 pollici non era altrettanto rigido. La sua flessione causava vibrazioni e battimenti nella batteria di perforazione. Una perforazione inefficiente tendeva anche ad accorciare la durata dello strumento. Per risolvere il problema dell'aria, invece di "soffocare" l'aspirazione del compressore per ridurre il volume, essi non solo la ridussero ma sfiatarono il volume in eccesso per diminuire il volume di aria nel foro. Pur regolando tutto al massimo delle loro possibilità, l'arenaria continuava ad erodere rapidamente le punte in acciaio.

TEAMALLOY drill pipe

Tubo di perforazione TEAMALLOY

Fu allora che Johnson suggerì l'acciaio da perforazione TEAMALLOY. Se il test avesse avuto successo, quasi tutte le aziende del settore carbonifero degli Stati Uniti orientali si sarebbero seriamente interessate a TEAMALLOY. E infatti è quel che è accaduto. Mentre l'acciaio dolce durava solo 130 ore, l'acciaio da perforazione TEAMALLOY sembrava ancora perfettamente nuovo dopo 300 ore. Avvicinandosi alle 400 ore, l'acciaio iniziava appena a mostrare una minima usura. L'usura era controllata e prevedibile, con la lega incorporata che mostrava strisce di usura leggermente più prominenti rispetto a quando l'acciaio era nuovo. Johnson predisse che avrebbero raggiunto le 500 ore prima di dover essere sostituito.


Sembra che Atlas Copco abbia trovato una formula di successo. Durante la perforazione, il tubo TEAMALLOY offriva una maggiore stabilizzazione e una perfetta rotazione. La polvere era scomparsa. Il costo di perforazione all'ora era diminuito. La produzione andava al massimo. E l'acciaio da perforazione TEAMALLOY di Atlas Copco Secoroc mantiene la promessa: battere l'acciaio dolce nel costo orario in qualsiasi applicazione, ovunque e ogni volta.