Bạn biết bao nhiêu về máy cắt PDC?

Giới thiệu về máy cắt PDC (Polycrystalline Diamond Compact)

Máy cắt PDC (Polycrystalline Diamond Compact) là một loại siêu cứngvật liệu kết dính kim cương đa tinh thể với nền cacbua vonfram ở nhiệt độ và áp suất cực cao.

Việc phát minh ra máy cắt PDC đã thúc đẩybit cắt cố địnhđi đầu trong ngành công nghiệp khoan, và ý tưởng này ngay lập tức trở nên phổ biến. Kể từ khixén lônghành động của máy cắt PDC hiệu quả hơn so với hành động nghiền của nút bấm hoặc răng cưa, máy cắt cố định- chútđang có nhu cầu cao.

Năm 1982, mũi khoan PDC chỉ chiếm 2% tổng số chân được khoan. Trong năm 2010, 65% tổng diện tích đã khoan được sản xuất bởi PDC.

Máy cắt PDC được tạo ra như thế nào? 

Máy cắt PDC được làm từ chất nền cacbua vonfram và hạt kim cương tổng hợp. Nó được tạo ra bằng sự kết hợp giữa nhiệt độ cao và áp suất cao với chất xúc tác là hợp kim coban để giúp kết dính kim cương và cacbua trong quá trình thiêu kết. Trong quá trình làm lạnh, cacbua vonfram co lại với tốc độ nhanh hơn 2,5 lần so với kim cương, điều này kết hợp Kim cương và cacbua vonfram với nhau và sau đó tạo thành Máy cắt PDC.

Đặc điểm và ứng dụng

Vì Máy cắt PDC bao gồm hạt kim cương và chất nền cacbua vonfram, nó kết hợp các ưu điểm của cả cacbua kim cương và vonfram： 

1. Hchống mài mòn cao

2. Hchống va đập mạnh

3. Hổn định nhiệt

Hiện nay Máy cắt PDC được ứng dụng rộng rãi cho khoan mỏ dầu, thăm dò khí đốt và địa chất, khai thác than và nhiều ứng dụng khoan và phay khác, dụng cụ như Mũi khoan PDC, chẳng hạn như Mũi khoan PDC bằng thép & Mũi khoan ma trận PDC để khoan dầu và Mũi khoan PDC ba hình nón dùng để khai thác than.

Hạn chế

Hư hỏng do va đập, hư hỏng do nhiệt và mài mòn đều ảnh hưởng đến hiệu suất của mũi khoan và có thể xảy ra ở cả những thành tạo địa chất mềm nhất. Tuy nhiên, hình dạng khó nhất đối với một mũi khoan PDC là những mũi khoan cực kỳ mài mòn.

Máy cắt lớn VS nhỏ

Theo nguyên tắc chung, máy cắt lớn (19mm đến 25mm) hoạt động mạnh hơn máy cắt nhỏ. Tuy nhiên, chúng có thể làm tăng dao động mô-men xoắn. Ngoài ra, nếu BHA không được thiết kế để xử lý tính hung hăng ngày càng tăng, thì sự mất ổn định có thể xảy ra.

Máy cắt nhỏ hơn (8mm, 10mm, 13mm và 16mm) đã được chứng minh là có thể khoan ở ROP cao hơn so với máy cắt lớn trong một số ứng dụng nhất định. Một trong những ứng dụng đó là đá vôi.
Ngoài ra, các bit được thiết kế với máy cắt nhỏ hơn nhưng nhiều loại hơn trong số chúng có thể chịu được tác động cao hơn Đang tải. 

Ngoài ra, máy cắt nhỏ tạo ra hom nhỏ hơn trong khi máy cắt lớn tạo ra hom lớn hơn. Các cành giâm lớn có thể gây ra vấn đề với việc làm sạch lỗ nếu dung dịch khoan không thể mang các cành giâm lên hình khuyên.

hình dạng máy cắt

Hình dạng PDC phổ biến nhất là hình trụ, một phần vì máy cắt hình trụ có thể dễ dàng bố trí trong giới hạn của biên dạng bit nhất định để đạt được mật độ dao cắt lớn. Máy phóng điện bằng dây điện tử có thể cắt và tạo hình các bảng kim cương PDC một cách chính xác. Giao diện phi mặt phẳng giữa bàn kim cương và chất nền làm giảm ứng suất dư. Các tính năng này cải thiện khả năng chống sứt mẻ, bong tróc và tách lớp kim cương. Các thiết kế giao diện khác tối đa hóa khả năng chống va đập bằng cách giảm thiểu mức ứng suất dư.