lixiviación de PDC

Bantecedentes

Los compactos de diamante policristalino (PDC) se han utilizado en aplicaciones industriales, incluidas aplicaciones de perforación de rocas y aplicaciones de mecanizado de metales. Dichos compactos han demostrado ventajas sobre algunos otros tipos de elementos de corte, como una mejor resistencia al desgaste y al impacto. El PDC se puede formar mediante la sinterización de partículas de diamante individuales bajo condiciones de alta presión y alta temperatura (HPHT), en presencia de un catalizador/solvente que promueve la unión diamante-diamante. Algunos ejemplos de catalizadores/disolventes para compactos de diamante sinterizado son el cobalto, el níquel, el hierro y otros metales del Grupo VIII. Los PDC normalmente tienen un contenido de diamantes superior al setenta por ciento en volumen, siendo típico entre un ochenta por ciento y un noventa y ocho por ciento. El PDC se une a un sustrato, formando así un cortador de PDC, que normalmente se puede insertar o montar en una herramienta de fondo de pozo, como una broca o un escariador.

lixiviación de PDC

Los cortadores de PDC están fabricados con sustrato de carburo de tungsteno y polvo de diamante a alta temperatura y alta presión. El cobalto es un aglutinante. El proceso de lixiviación elimina químicamente el catalizador de cobalto que incluye una estructura policristalina. El resultado es una mesa de diamante con mayor resistencia a la degradación térmica y al desgaste por abrasión, lo que se traduce en una vida útil más larga del cortador.. Este proceso normalmente se termina en más de 10 horas bajo 500 a 600 grados por horno de vacío. El propósito de la lixiviación es mejorar la dureza del PDC. Normalmente, solo el campo petrolero PDC adopta esta tecnología, porque el entorno de trabajo del campo petrolero es más complejo.

BreveHistoria

En la década de 1980, tanto GE Company (EE. UU.) como Sumitomo Company (Japón) estudiaron la eliminación de cobalto de la superficie de trabajo de los dientes de PDC para mejorar el rendimiento de trabajo de los dientes. Pero no lograron el éxito comercial. Posteriormente, Hycalog volvió a desarrollar y patentar una tecnología.（EE.UU）. Se demostró que si el material metálico se puede quitar del espacio de grano, la estabilidad térmica de los dientes de PDC mejorará en gran medida para que la broca pueda perforar mejor en formaciones más duras y abrasivas. Esta tecnología de eliminación de cobalto mejora la resistencia al desgaste de los dientes de PDC en formaciones de roca dura altamente abrasivas y amplía aún más el rango de aplicación de las brocas de PDC.