Stalowe ciało w porównaniu z ciałem macierzystym: zrozumienie podstawowych różnic w budowie wiertarki PDC.
Jeśli chodzi o wiertarki PDC, jedną z najważniejszych różnic jest materiał i konstrukcja samej części wiertarki.Wybór pomiędzy wiertarką PDC ze stali i wiertarką PDC z matrycy ma znaczące konsekwencje dla trwałości wiertarkiObie konstrukcje wykorzystują te same najnowocześniejsze cięcia Polycrystalline Diamond Compact (PDC),Ale ich podstawowe struktury są zaprojektowane dla różnych wyzwań..
Wyroby do wiertarki PDC z stalowego korpusu
Wykładnik PDC Steel Body jest dokładnie tym, co sugeruje jego nazwa: główna część wiertarki, do której przymocowane są cięcia PDC, jest obrobiona z jednego kawałka stali stopowej o wysokiej wytrzymałości.Część stalowa jest starannie kształtowana, a następnie wyposażona w cięcia PDC, które są zazwyczaj tłoczone do pre-maszynowanych kieszeni i często zabezpieczane spawaniem lub spawaniem.
Główne cechy wiertarki PDC ze stali:
-
Wytrzymałość i wytrzymałość: Stal jest z natury wytrzymała i elastyczna, co oznacza, że może wytrzymać znaczne obciążenia uderzeniowe i odporność na pęknięcia.Dzięki temu stalowe części nadwozia są bardziej odporne na katastrofalne awarie w zastosowaniach, w których warunki wiercenia mogą wiązać się z nagłymi uderzeniami lub dużymi obciążeniami uderzeniowymi.
-
Odporność na erozję: ciała stalowe są na ogół mniej odporne na erozję płynami ściernymi niż ciała macierzowe.Stal może zużywać się wokół cięciaJednak postęp w technologii powłoki (np. twarde powłoki) może to złagodzić.
-
Możliwość naprawy: Jedną z najważniejszych zalet stalowych części nadwozia jest ich łatwość naprawy.i sam układ stalowy może być ponownie obrobiony i ponownie wyposażony w nowe cięciaW ten sposób wydłuża się żywotność wiertarki i może zmniejszyć ogólne koszty wiercenia.
-
Projekt hydrodynamiczny: Ciała stalowe umożliwiają bardziej złożone i większe obszary otworów śmieci, które są kanałami ułatwiającymi usunięcie wywierconych odcinków z powierzchni bit.Może to prowadzić do lepszej wydajności hydraulicznej, zwłaszcza w miękkich, lepkich formacjach, gdzie odcięcia mają tendencję do gromadzenia się.
-
Waga: Korpusy stalowe są na ogół cięższe niż równoważne korpusy matrycowe.
-
Koszty: Często są bardziej opłacalne w pierwszym zakupie, zwłaszcza w przypadku mniejszych lub standardowych modeli.
Idealne zastosowania do wiertarek PDC ze stali:
-
Wiertanie w miękkich, mniej ścierających formacjach.
-
Zastosowania, w których obciążenie uderzeniowym lub nieoczekiwane uderzenia są zagrożeniem.
-
Sytuacje, w których potrzebne są możliwości naprawy i ponownego uruchamiania bitów w celu zmniejszenia kosztów.
-
Wiercenie na płytko do średniej głębokości.
Macierzystowe wiertarki PDC
Wykonanie wiertarki matrycy PDC obejmuje budowę wiertarki wykonaną z materiału kompozytowego z węglanu wolframu, często określanej jako "matryca"." To ciało powstaje w procesie spiekania, w którym cząstki węglanu wolframu są infiltrujące się stopionym metalem wiążącym (zwykle na bazie miedzi) w formiePDC są strategicznie umieszczane w formie przed procesem infiltracji, skutecznie "zablokowując" je w materiale macierzyste.
Główne cechy wiertarki PDC macierzystych:
-
Twardość i odporność na erozję: Matryca węglanu wolframu jest niezwykle twarda i wysoce odporna na zużycie i erozję przez płynów wierceń i ścięcia kamiennych.To sprawia, że bity macierzysty idealne do wiercenia przez twarde, formacje ścierające bez znaczącego wypłukiwania ciała.
-
Odporność na uderzenia: chociaż sam materiał macierzysty jest bardzo twardy, może być bardziej kruchy niż stal.
-
Możliwość naprawy: Naprawa części macierzy jest trudniejsza i często droższa niż części stalowe.
-
Utrzymanie cięcia: Proces infiltracji zapewnia wyjątkowe utrzymanie cięcia PDC, ponieważ są one zasadniczo osadzone bezpośrednio w niewiarygodnie twardym materiale macierzystym.
-
Waga: Ogólnie lżejsza niż równoważne stalowe nadwozia.
-
Koszty: często wyższe koszty początkowe ze względu na skomplikowany proces produkcji i materiały.
Idealne zastosowania dla wiertarek PDC macierzystych:
-
Wykonywanie wierceń w twardych formacjach ścierających (np. granit, kwarcyt, twardy piasek).
-
zastosowania do wiercenia głębokiego, w których istnieje zagrożenie erozją płynów wiercenia o dużej prędkości.
-
Środowiska, w których maksymalna żywotność i odporność na zużycie ciała są kluczowe.
Podsumowując, the choice between a Steel Body PDC Drill Bit and a Matrix PDC Drill Bit boils down to a trade-off between impact resistance and repairability (steel) versus erosion resistance and superior cutter retention in abrasive conditions (matrix).Zrozumienie specyficznych geologicznych formacji i wyzwań związanych z wierceniem jest kluczem do wyboru konstrukcji kadłubki, która zapewni najbardziej wydajne i opłacalne osiągi dla operacji.