Die thermische Stabilität des PDC-Cutters

In der gesamten Geschichte des Ölfeldbohrens haben Arbeiter versucht, die mechanische Effizienz des Bohrmeißels zu verbessern. Es wurden verschiedene Schneidtheorien, Designs und Materialien implementiert, um die Eindringrate (ROP), die Verschleißfestigkeit und die Gesamtlebensdauer des Meißels zu erhöhen. Das Aufkommen des PDC-Schneidwerkzeugs (Polykristalliner Diamant-Kompaktschneider) Mitte der 1970er Jahre leitete die allmähliche Bewegung weg vom Rollenmeißel zum Scherenmeißel ein.

Eigenschaften von PDC-Fräsern wie Schlagfestigkeit und Abriebfestigkeit sind wichtig. Als verbesserungswürdige Bereiche wurden die Temperaturbeschränkungen und die Schlagfestigkeit des PDC-Schneidgeräts hervorgehoben.

Thermische Stabilität ist die Stabilität eines Moleküls bei hohen Temperaturen. Im Labor setzen wir PDC-Schneidgeräte 10-15 Minuten lang unter 700-750 °C und untersuchen die Bedingungen der Diamantschicht nach natürlicher Abkühlung an der Luft, um zu sehen, ob PDC-Schneidgeräte unter Hochtemperatur-Arbeitsbedingungen thermisch stabil genug sind. Normalerweise würde dieser Prozess die Qualität des PDC-Fräsers vor dem Test und nach dem Test vergleichen, wie z. B. Verschleißfestigkeit und Schlagfestigkeit; Das Kühlen des PDC-Schneidgeräts während des VTL-Tests ermöglicht es dem Schneidgerät, Wärme von der Schneidfläche weg an die Flüssigkeit abzugeben. Das Trocken- oder Heißtesten erfordert, dass der Fräser die Wärme durch Leitung durch sich selbst zum WC-Substrat abführt, und führt typischerweise schnell zu mechanischem Zusammenbruch, Oxidation und Graphitisierung des Diamanten. Der Labor-Trocken- oder Heißtest simuliert besser die Bedingungen tiefer, heißer und abrasiver Bohrungen, wie sie bei vielen geothermischen Anwendungen angetroffen werden können.

Viele Menschen beginnen zu erkennen, dass unkontrollierte Temperaturen während des Lötens die inneren Eigenspannungen der PDK-Fräser negativ beeinflussen. Dies führt zu einem frühen Ausfall im Betrieb. Viele Leute werden dafür den PDC-Schneider verantwortlich machen, weil sie sich der Probleme, die die Löttemperatur verursachen kann, nicht bewusst sind. Sie beschuldigen den Hersteller von PDC-Fräsern, obwohl es tatsächlich ihr Lötprozess war, der das Problem verursachte. Ein PDC-Fräser, der während des Lötprozesses eine gute thermische Stabilität hatte, wird sehr gut sein, um die Eigenschaften zu bewahren, insbesondere für den Reparaturmarkt.

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