Кріогенна обробка фрези PDC

Фреза PDC — це композитний матеріал із чудовими властивостями, отриманий шляхом спікання алмазного порошку з підкладкою з цементованого карбіду за технологією високої температури та високого тиску (HTHP).

Різак PDC має чудову теплопровідність, надвисоку твердість і зносостійкість, а також високу міцність, високу ударну в'язкість і легкість зварювання.

Шар полікристалічного алмазу підтримується підкладкою з цементованого карбіду, яка може поглинати велике ударне навантаження та уникнути серйозних пошкоджень під час роботи. Таким чином, PDC отримав широке застосування для виготовлення ріжучого інструменту, геологічних і нафтогазових бурових доліт та іншого зносостійкого інструменту.

У нафтових і газових родовищах понад 90% загального обсягу буріння виконується долотами PDC. Долота PDC зазвичай використовуються для буріння м’яких і середньо твердих порід. Коли справа доходить до глибокого буріння, все ще існують проблеми короткого терміну служби та низької швидкодії.

У глибокому складному пласті умови роботи бурового долота PDC дуже суворі. Основні форми руйнування композитної деталі включають макророзриви, такі як зламані зуби та відколи, спричинені ударом, спричиненим буровим долотом, яке отримує велике ударне навантаження, і надмірну температуру забої свердловини, що спричиняє композитні деталі. Знижена зносостійкість листа викликає термічний знос композитного листа PDC. Вищезгадана несправність композитного листа PDC сильно вплине на термін його служби та ефективність свердління.

Що таке кріогенне лікування?

Кріогенна обробка є розширенням традиційного тепла. Він використовує рідкий азот та інші холодоагенти як охолоджувачі для охолодження матеріалів до температури, значно нижчої кімнатної (-100~-196°C), щоб покращити їх продуктивність.

Багато існуючих досліджень показали, що кріогенна обробка може значно покращити механічні властивості сталі, алюмінієвих сплавів та інших матеріалів. Після кріогенної обробки в цих матеріалах відбувається явище зміцнення опадів. Кріогенна обробка може підвищити міцність на вигин, зносостійкість і ефективність різання твердосплавних інструментів, що супроводжується ефективним збільшенням терміну служби. Відповідні дослідження також показали, що кріогенна обробка може покращити статичну міцність на стиск алмазних частинок, основною причиною збільшення міцності є зміна залишкового напруженого стану.

Але чи можемо ми покращити продуктивність різака PDC за допомогою кріогенної обробки? На даний момент відповідних досліджень мало.

Спосіб кріогенної обробки

Кріогенний метод обробки для різців PDC, операції:

(1) Помістіть фрези PDC при кімнатній температурі в піч для кріогенної обробки;

(2) Увімкніть піч для кріогенної обробки, введіть рідкий азот і використовуйте контроль температури, щоб знизити температуру в печі для кріогенної обробки до -30 ℃ зі швидкістю -3 ℃/хв; коли температура досягне -30 ℃, вона знизиться до -1 ℃/хв. Зменшити до -120 ℃; коли температура досягне -120 ℃, зменшіть температуру до -196 ℃ зі швидкістю -0,1 ℃/хв;

(3) Витримати 24 години при температурі -196°C;

(4) Потім підвищте температуру до -120°C зі швидкістю 0,1°C/хв, потім опустіть її до -30°C зі швидкістю 1°C/хв і, нарешті, знизите її до кімнатної температури зі швидкістю 3°C/хв;

(5) Повторіть описану вище операцію двічі, щоб завершити кріогенну обробку різців PDC.

Кріогенно оброблений PDC різець і необроблений PDC різець були перевірені на ступінь зносу шліфувального круга. Результати випробувань показали, що коефіцієнти зносу становили 3380000 і 4800000 відповідно. Результати випробувань показали, що після глибокого охолодження коефіцієнт зносу різця PDC із холодною обробкою значно нижчий, ніж у різця PDC без кріогенної обробки.

Крім того, кріогенно оброблені та необроблені композитні листи PDC були приварені до матриці та пробурені на 200 м у тій самій секції сусідніх свердловин з однаковими параметрами буріння. Швидкість механічної швидкодії свердління бурового долота збільшується на 27,8% при використанні кріогенно обробленого PDC у порівнянні з буром без використання кріогенно обробленого PDC.

Що ви думаєте про кріогенну обробку різака PDC? Ласкаво просимо залишити нам свої коментарі.

Що стосується фрез PDC, ви можете зв’язатися з нами електронною поштою за адресою [email protected].