درمان برودتی برش PDC

کاتر PDC یک ماده کامپوزیتی با خواص عالی است که از پخت پودر الماس با بستر کاربید سیمانی با استفاده از فناوری دمای بالا و فشار بالا (HTHP) بدست می‌آید.

برش PDC دارای رسانایی حرارتی عالی، سختی فوق العاده بالا و مقاومت در برابر سایش، و همچنین استحکام بالا، چقرمگی ضربه بالا و جوش آسان است.

لایه الماس پلی کریستالی توسط زیرلایه کاربید سیمانی پشتیبانی می شود که می تواند بار ضربه ای بزرگ را جذب کند و از آسیب جدی در حین کار جلوگیری کند. بنابراین، PDC به طور گسترده برای ساخت ابزارهای برش، حفاری چاه های زمین شناسی و نفت و گاز و سایر ابزارهای مقاوم در برابر سایش استفاده می شد.

در میدان حفاری نفت و گاز، بیش از 90 درصد کل فیلم حفاری توسط بیت‌های PDC تکمیل می‌شود. بیت های PDC معمولاً برای حفاری تشکیل سنگ های نرم تا متوسط ​​سخت استفاده می شوند. وقتی صحبت از حفاری عمیق می شود، هنوز مشکلات عمر کوتاه و ROP کم وجود دارد.

در سازند کمپلکس عمیق، شرایط کار مته PDC بسیار سخت است. اشکال اصلی شکست قطعه کامپوزیت شامل شکستگی های ماکرو مانند شکستگی دندان ها و بریدگی ناشی از ضربه ناشی از دریافت بار ضربه ای زیاد مته و دمای بیش از حد سوراخ زیرین است که باعث ایجاد قطعات کامپوزیت می شود. کاهش مقاومت سایشی ورق باعث سایش حرارتی ورق کامپوزیت PDC می شود. خرابی فوق الذکر ورق کامپوزیت PDC تاثیر زیادی بر عمر مفید و راندمان حفاری آن خواهد داشت.

درمان کرایوژنیک چیست؟

درمان برودتی گسترش گرمای معمولی است. از نیتروژن مایع و سایر مبردها به عنوان رسانه خنک کننده برای خنک کردن مواد تا دمای بسیار کمتر از دمای اتاق (-100-~ 196 درجه سانتیگراد) استفاده می کند تا عملکرد آنها را افزایش دهد.

بسیاری از مطالعات موجود نشان داده اند که عملیات برودتی می تواند خواص مکانیکی فولاد، آلیاژهای آلومینیوم و سایر مواد را تا حد زیادی بهبود بخشد. پس از تیمار برودتی، پدیده تقویت بارش در این مواد رخ می دهد. درمان برودتی می‌تواند استحکام خمشی، مقاومت در برابر سایش و عملکرد برش ابزار کاربید سیمانی را بهبود بخشد، همراه با بهبود موثر عمر. تحقیقات مربوطه همچنین نشان داده است که درمان برودتی می تواند استحکام فشاری استاتیکی ذرات الماس را بهبود بخشد، دلیل اصلی افزایش استحکام تغییر حالت تنش پسماند است.

اما آیا می‌توانیم عملکرد کاتر PDC را از طریق درمان برودتی بهبود ببخشیم؟ در حال حاضر مطالعات مرتبط کمی وجود دارد.

روش درمان برودتی

یک روش تصفیه برودتی برای برش‌های PDC، این عملیات عبارتند از:

(1) برش های PDC را در دمای اتاق در یک کوره تصفیه برودتی قرار دهید.

(2) کوره تصفیه برودتی را روشن کنید، نیتروژن مایع را وارد کنید و از کنترل دما برای کاهش دما در کوره تصفیه برودتی به -30 درجه سانتیگراد با نرخ -3 ℃ در دقیقه استفاده کنید. هنگامی که دما به -30 درجه سانتیگراد می رسد، سپس به -1 درجه در دقیقه کاهش می یابد. کاهش به -120℃؛ پس از رسیدن دما به -120 درجه سانتیگراد، دما را با سرعت -0.1 ℃ در دقیقه به -196 درجه سانتیگراد کاهش دهید.

(3) آن را به مدت 24 ساعت در دمای -196 درجه سانتیگراد نگه دارید.

(4) سپس دما را به -120 درجه سانتیگراد با سرعت 0.1 درجه سانتیگراد در دقیقه افزایش دهید، سپس آن را به -30 درجه سانتیگراد با سرعت 1 درجه سانتیگراد در دقیقه کاهش دهید و در نهایت آن را به دمای اتاق کاهش دهید. 3 درجه سانتیگراد در دقیقه؛

(5) عملیات فوق را دو بار تکرار کنید تا عملیات برودتی کاترهای PDC تکمیل شود.

برش PDC که تحت درمان برودتی قرار گرفته و برش PDC تیمار نشده برای نسبت سایش چرخ سنگ زنی مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج آزمون نشان داد که نسبت سایش به ترتیب 3380000 و 4800000 بود. نتایج آزمایش نشان داد که پس از خنک کردن عمیق، نسبت سایش برش PDC با عملیات سرد به طور قابل توجهی کمتر از برش PDC بدون عملیات برودتی است.

علاوه بر این، ورق های کامپوزیت PDC تیمار شده و تیمار نشده برودتی به ماتریس جوش داده شدند و به مدت 200 متر در همان بخش از چاه های مجاور با پارامترهای حفاری یکسان حفاری شدند. ROP حفاری مکانیکی یک مته با استفاده از PDC تیمار شده به روش برودتی در مقایسه با موردی که از یک برش PDC تحت درمان برودتی استفاده نمی‌شود، 27.8 درصد افزایش می‌یابد.

نظر شما در مورد درمان برودتی کاتر PDC چیست؟ از نظرات خود برای ما خوش آمدید

برای برش های PDC، می توانید از طریق ایمیل به آدرس zzbt@zzbetter.com با ما تماس بگیرید.