PDC-uitloging

Bachtergrond

Polykristallijne diamantcompacts (PDC) zijn gebruikt in industriële toepassingen, waaronder toepassingen voor het boren van rotsen en metaalbewerkingstoepassingen. Dergelijke compacts hebben voordelen aangetoond ten opzichte van sommige andere soorten snij-elementen, zoals een betere slijtvastheid en slagvastheid. De PDC kan worden gevormd door individuele diamantdeeltjes aan elkaar te sinteren onder hoge druk en hoge temperatuur (HPHT) omstandigheden, in aanwezigheid van een katalysator/oplosmiddel dat diamant-diamantbinding bevordert. Enkele voorbeelden van katalysator/oplosmiddelen voor gesinterde diamantcompacts zijn kobalt, nikkel, ijzer en andere Groep VIII-metalen. PDC's hebben gewoonlijk een diamantgehalte van meer dan zeventig vol.%, waarbij ongeveer tachtig procent tot ongeveer achtennegentig procent typisch is. PDC is gehecht aan een substraat, waardoor een PDC-snijder wordt gevormd, die typisch kan worden ingebracht in of gemonteerd op een boorgatgereedschap zoals een boorbeitel of een ruimer.

PDC-uitloging

PDC-snijders zijn gemaakt van wolfraamcarbidesubstraat en diamantpoeder onder hoge temperatuur en hoge druk. Kobalt is een bindmiddel. Uitloogproces verwijdert chemisch de kobaltkatalysator die een polykristallijne structuur bevat. Het resultaat is een diamanttafel met verbeterde weerstand tegen thermische degradatie en abrasieve slijtage, wat resulteert in een langere levensduur van de snijplotter. Dit proces wordt normaal gesproken voltooid in meer dan 10 uur onder 500 tot 600 graden door een vacuümoven. Het doel van uitgeloogd is om de taaiheid van de PDC te verbeteren. Normaal gesproken past olieveld PDC deze technologie toe, omdat de werkomgeving van het olieveld complexer is.

KortGeschiedenis

In de jaren tachtig bestudeerden zowel GE Company (VS) als Sumitomo Company (Japan) de verwijdering van kobalt van het werkoppervlak van PDC-tanden om de werkprestaties van de tanden te verbeteren. Maar ze boekten geen commercieel succes. Een technologie werd later opnieuw ontwikkeld en gepatenteerd door Hycalog（Verenigde Staten van Amerika）. Het is bewezen dat als het metalen materiaal uit de korrelspleet kan worden verwijderd, de thermische stabiliteit van de PDC-tanden aanzienlijk zal worden verbeterd, zodat het bit beter kan boren in hardere en meer schurende formaties. Deze kobaltverwijderingstechnologie verbetert de slijtvastheid van PDC-tanden in zeer schurende harde rotsformaties en verbreedt het toepassingsgebied van PDC-bits verder.