คุณรู้จักเครื่องตัด PDC มากแค่ไหน?

เกี่ยวกับเครื่องตัด PDC (Polycrystalline Diamond Compact)

คัตเตอร์ PDC (Polycrystalline Diamond Compact) เป็นแบบแข็งพิเศษวัสดุที่บีบอัดเพชรคริสตัลไลน์ด้วยพื้นผิวทังสเตนคาร์ไบด์ที่อุณหภูมิและความดันสูงเป็นพิเศษ

การประดิษฐ์เครื่องตัด PDC เป็นตัวขับเคลื่อนบิตคัตเตอร์คงที่ไปสู่แนวหน้าในอุตสาหกรรมการขุดเจาะ และแนวคิดนี้ก็เป็นที่นิยมในทันที ตั้งแต่การตัดการทำงานของใบมีด PDC มีประสิทธิภาพมากกว่าการบดของปุ่มหรือดอกกัดฟัน ใบมีดคงที่- นิดหน่อยมีความต้องการสูง

ในปี 1982 ดอกสว่าน PDC คิดเป็นเพียง 2% ของจำนวนฟุตทั้งหมดที่เจาะ ในปี 2553 PDC ผลิตพื้นที่เจาะทั้งหมด 65%

วิธีทำเครื่องตัด PDC? 

เครื่องตัด PDC ทำมาจากพื้นผิวทังสเตนคาร์ไบด์และกรวดเพชรสังเคราะห์ ผลิตขึ้นโดยใช้อุณหภูมิสูงและความดันสูงร่วมกับตัวเร่งปฏิกิริยาของโลหะผสมโคบอลต์เพื่อช่วยยึดเกาะเพชรและคาร์ไบด์ระหว่างกระบวนการเผาผนึก ในระหว่างกระบวนการทำความเย็น ทังสเตนคาร์ไบด์จะหดตัวในอัตราเร็วกว่าเพชร 2.5 เท่า ซึ่งรวมเพชรและทังสเตนคาร์ไบด์เข้าด้วยกัน และหลังจากนั้นจะเกิดเครื่องตัด PDC

ลักษณะและการใช้งาน

เนื่องจากเครื่องตัด PDC ประกอบด้วยกรวดเพชรและพื้นผิวทังสเตนคาร์ไบด์ จึงรวมข้อดีของทั้งเพชรและทังสเตนคาร์ไบด์： 

1. Hทนต่อการขัดถูสูง

2. Hทนต่อแรงกระแทกสูง

3. Hความเสถียรทางความร้อนสูง

ตอนนี้เครื่องตัด PDC ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการขุดเจาะบ่อน้ำมัน การสำรวจก๊าซและธรณีวิทยา การขุดถ่านหิน และการใช้งานการขุดเจาะและการกัดอื่น ๆ อีกมากมาย การใช้เครื่องมือเป็นดอกสว่าน PDC เช่น ดอกสว่านเจาะเหล็ก PDC และดอกสว่าน Matrix PDC สำหรับการขุดเจาะน้ำมันและ Tri-cone PDC ดอกสว่านสำหรับการขุดถ่านหิน

ข้อจำกัด

ความเสียหายจากการกระแทก ความเสียหายจากความร้อน และการสึกหรอจากการเสียดสี ล้วนขัดขวางประสิทธิภาพของดอกสว่าน และสามารถเกิดขึ้นได้แม้กระทั่งการก่อตัวทางธรณีวิทยาที่นุ่มนวลที่สุด อย่างไรก็ตาม รูปแบบที่ยากที่สุดสำหรับดอกสว่าน PDC คือแบบที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง

เครื่องตัดขนาดใหญ่ VS ขนาดเล็ก

ตามกฎทั่วไป หัวกัดขนาดใหญ่ (19 มม. ถึง 25 มม.) จะมีความก้าวร้าวมากกว่าหัวกัดขนาดเล็ก อย่างไรก็ตาม อาจเพิ่มความผันผวนของแรงบิด นอกจากนี้ หากไม่ได้ออกแบบ BHA ให้รับมือกับความก้าวร้าวที่เพิ่มขึ้น อาจส่งผลให้เกิดความไม่เสถียร

หัวกัดขนาดเล็กกว่า (8 มม. 10 มม. 13 มม. และ 16 มม.) สามารถเจาะที่ ROP ที่สูงกว่าหัวกัดขนาดใหญ่ในบางการใช้งาน หนึ่งในนั้นคือหินปูน
นอกจากนี้ ดอกสว่านยังได้รับการออกแบบด้วยหัวกัดที่เล็กกว่า แต่มีมากกว่านั้นที่สามารถทนต่อแรงกระแทกได้สูง กำลังโหลด 

นอกจากนี้ ใบมีดขนาดเล็กยังให้การตัดที่เล็กกว่า ในขณะที่หัวกัดขนาดใหญ่จะให้การตัดที่ใหญ่กว่า การตัดขนาดใหญ่อาจทำให้เกิดปัญหากับการทำความสะอาดรูหากน้ำมันเจาะไม่สามารถอุ้มการตัดขึ้นไปบนวงแหวนได้

รูปร่างเครื่องตัด

รูปร่าง PDC ที่พบบ่อยที่สุดคือกระบอกสูบ ส่วนหนึ่งเป็นเพราะหัวกัดทรงกระบอกสามารถจัดเรียงได้ง่ายภายในข้อจำกัดของโปรไฟล์บิตที่กำหนด เพื่อให้ได้ความหนาแน่นของหัวกัดขนาดใหญ่ เครื่องจ่ายลวดอิเล็กตรอนสามารถตัดและจัดรูปทรงโต๊ะเพชร PDC ได้อย่างแม่นยำ ส่วนต่อประสานแบบไม่มีระนาบระหว่างโต๊ะเพชรและพื้นผิวช่วยลดความเค้นตกค้าง คุณสมบัติเหล่านี้ปรับปรุงความทนทานต่อการแตกร้าว การหลุดร่อน และการแยกชั้นด้วยเพชร การออกแบบอินเทอร์เฟซอื่นๆ เพิ่มความทนทานต่อแรงกระแทกโดยลดระดับความเค้นตกค้างให้เหลือน้อยที่สุด