Cortador de diamante policristalino termicamente estável

Os cortadores de broca de diamante policristalino termicamente estáveis ​​foram introduzidos quando se descobriu que os cortadores de broca PDC às vezes eram lascados durante a perfuração. Essa falha ocorreu devido a tensões internas causadas pela expansão diferencial do diamante e do material ligante.

O cobalto é o aglutinante mais amplamente utilizado em produtos PCD sinterizados. Este material tem um coeficiente térmico de expansão de 1,2 x 10 ^-5 graus. C em comparação com 2,7 x 10 ^-6 para o diamante. Portanto, o cobalto se expande mais rápido que o diamante. À medida que a temperatura do cortador aumenta acima de 730 graus C, as tensões internas causadas pelas diferentes taxas de expansão levam a rachaduras intergranulares severas, lascas macro e falha rápida do cortador.

Essas temperaturas são muito mais altas do que as temperaturas encontradas no fundo do poço (normalmente 100 graus C a 8.000 pés). Eles surgem do atrito gerado pela ação de cisalhamento com que essas brocas cortam a rocha.

Essa barreira de temperatura de 730 graus C apresentou sérias barreiras para melhorar o desempenho das brocas de PCD.

Os fabricantes experimentaram melhorar a estabilidade térmica dos cortadores e foram desenvolvidos cortadores de brocas de diamante policristalino termicamente estáveis.

Esses cortadores de bits são mais estáveis ​​em temperaturas mais altas porque o aglutinante de cobalto foi removido e isso elimina as tensões internas causadas pela expansão diferencial. Como a maior parte do aglutinante está interconectada, o tratamento prolongado com ácidos pode lixiviar a maior parte dele. As ligações entre as partículas de diamante adjacentes não são afetadas, retendo 50-80% da força dos compactos. O PCD lixiviado é termicamente estável em atmosferas inertes ou redutoras a 1200 graus C, mas se degradará a 875 graus C na presença de oxigênio.

Ficou provado que, se o material de cobalto puder ser removido do intervalo de grão, a estabilidade térmica dos dentes do PDC será significativamente melhorada para que a broca possa perfurar melhor em formações mais duras e abrasivas. Essa tecnologia de remoção de cobalto aumenta a resistência ao desgaste dos dentes PDC em formações de rocha dura altamente abrasivas e amplia ainda mais a gama de aplicações das brocas PDC.

Para obter mais informações sobre os cortadores PDC, visite-nos em www.zzbetter.com