PDC刀具的热稳定性

纵观油田钻井的历史，工人们一直在努力提高钻头的机械效率。已经实施了各种切削理论、设计和材料，以提高穿透率 (ROP)、耐磨性和整体钻头寿命。 1970 年代中期 PDC 刀具（多晶金刚石紧凑型刀具）的出现开始了从牙轮钻头逐渐向剪切刀具钻头的转变。

PDC刀具的抗冲击性和耐磨性等特性很重要。 PDC 刀具的温度限制和抗冲击性被强调为需要改进的领域。

热稳定性是分子在高温下的稳定性。在实验室，我们将 PDC 刀具在 700-750 ℃ 下放置 10-15 分钟，然后在空气中自然冷却后检查金刚石层的情况，看看 PDC 刀具在高温工作条件下是否具有足够的热稳定性。通常，此过程会比较PDC刀具在测试前和测试后的质量，例如耐磨性和抗冲击性；在 VTL 测试期间冷却 PDC 刀具可使刀具将热量从切割表面散发到流体中。干测试或热测试需要刀具通过自身传导到 WC 基材来消散热量，并且通常会迅速导致金刚石的机械击穿、氧化和石墨化。实验室干法或高温试验更好地模拟了许多地热应用中可能遇到的深、热和磨蚀钻探条件。

许多人开始意识到钎焊过程中不受控制的温度会对 PDC 刀具的内部残余应力产生负面影响。这导致服务中的早期故障。许多人会为此责备 PDC 刀具，因为他们没有意识到钎焊温度可能导致的问题。他们责怪 PDC 刀具制造商，而实际上是他们的钎焊工艺导致了问题。在钎焊过程中具有良好热稳定性的 PDC 刀具将很好地保持性能，特别是对于维修市场。

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