PDC вилуговування

Bпідґрунтя

Полікристалічні алмазні преси (PDC) використовувалися в промислових цілях, включаючи буріння гірських порід і механічну обробку металу. Такі компакти продемонстрували переваги перед деякими іншими типами ріжучих елементів, такі як краща зносостійкість і ударостійкість. PDC можна сформувати шляхом спікання окремих алмазних частинок разом під високим тиском і високою температурою (HPHT) у присутності каталізатора/розчинника, який сприяє з’єднанню алмазів і алмазів. Деякими прикладами каталізатора/розчинників для спечених алмазних компактів є кобальт, нікель, залізо та інші метали групи VIII. PDC зазвичай мають вміст алмазів понад сімдесят відсотків за об’ємом, причому типовим є приблизно від вісімдесяти відсотків до приблизно дев’яноста восьми відсотків. PDC прикріплюється до підкладки, таким чином утворюючи різець PDC, який зазвичай можна вставити в свердловинний інструмент, наприклад бурове долото або розгортку, або встановити на нього.

PDC вилуговування

Фрези PDC виготовлені з підкладки з карбіду вольфраму та алмазного порошку під високою температурою та високим тиском. Кобальт є сполучною речовиною. Процес вилуговування хімічно видаляє кобальтовий каталізатор, який містить полікристалічну структуру. Результатом є алмазний стіл із покращеною стійкістю до термічної деградації та абразивного зношування, що забезпечує довший термін служби фрези. Цей процес зазвичай завершується більше ніж за 10 годин при температурі від 500 до 600 градусів у вакуумній печі. Метою вилуговування є підвищення міцності PDC. Зазвичай цю технологію використовує PDC лише нафтового родовища, оскільки робоче середовище нафтового родовища є складнішим.

Короткоісторія

У 1980-х роках як компанії GE (США), так і компанії Sumitomo (Японія) вивчали видалення кобальту з робочої поверхні зубів PDC для покращення робочих характеристик зубів. Але комерційного успіху вони не досягли. Пізніше технологія була перероблена та запатентована Hycalog（США）. Було доведено, що якщо металевий матеріал можна видалити з зернистого проміжку, термічна стабільність зубів PDC буде значно покращена, щоб свердло могло краще свердлити твердіші та більш абразивні утворення. Ця технологія видалення кобальту покращує зносостійкість зубів PDC у високоабразивних твердих породах і додатково розширює діапазон застосування доліт PDC.