Дюза от волфрамов карбид за PDC боркорона

    PDC свредлата са високоефективни инструменти за разбиване на скали, широко използвани при сондиране на нефт и газ, геоложко проучване и други области. Дюзата от волфрамов карбид е един от основните му компоненти. Обикновено се монтира в отвора за вода на PDC боркорона, той инжектира сондажна течност под високо налягане, за да осигури охлаждане, почистване  и да помогне при разбиване на скали. Неговата производителност влияе пряко на свредлото, но е

експлоатационен живот и ефективност на пробиване.

I. Метод на свързване на дюзата:

    Трябва да съвпада с водния отвор на PDC свредлото. Често срещана връзка е резбова връзка (външна или вътрешна, с точност от 3A до

    осигурете изтичане под високо налягане). Някои по-малки дюзи използват сглобка с намеса (натискане), която предотвратява разхлабване след монтажа.

II. Характеристики на материала на дюзата: Волфрамов карбид (WC)

    1. Висока твърдост и устойчивост на износване: Твърдостта на волфрамовия карбид е на второ място след диаманта, което го прави устойчив на ерозия от абразивни частици в сондажната течност (като пясъчник и метални остатъци), удължавайки живота на дюзата.

    2. Устойчивост на корозия: Издържа на корозия от химически добавки в сондажната течност (като соли и киселини).

    3. Устойчивост на удар: Волфрамовият карбид обикновено използва кобалт (Co) като

свързващо вещество, осигуряващо определена степен на якост и предотвратяващо крехко счупване.

III. Характеристики на конструкцията на карбидна дюза

    1. Рационален вътрешен отвор: Намалява турбуленцията и подобрява ефективността на течността. Често срещаните типове включват:

    2. Прав отвор: прост и издръжлив, подходящ за конвенционално пробиване.

    3. Вентури: Конвергиращо-отклоняваща се структура увеличава скоростта на потока и подобрява отстраняването на стружките.

    4. Различни размери: Вътрешният диаметър на дюзата (обикновено 6-16 мм) се избира въз основа на скоростта на потока на сондажната течност и необходимата скорост на инжектиране.

    Сменяем дизайн: Няма нужда да сменяте цялото свредло след износване, което намалява разходите за поддръжка.

IV. Основните функции на дюзите от волфрамов карбид са следните:

    1. Охлаждане на ножовете

Фрезите на PDC свредлото генерират значително количество топлина, докато се въртят с високи скорости, за да режат скала.  Прекомерните температури могат да причинят карбонизация и повреда на диамантения слой. Сондажната течност под високо налягане, изхвърлена от дюзата от волфрамов карбид, директно отстранява тази топлина, като поддържа температурата на фрезата в безопасен диапазон  (обикновено под  700°C)  и предотвратява термично увреждане.

    2. Почистване на скални изрезки

Скални отломки, генерирани по време на процеса на рязане, могат да се натрупат около фрезите, причинявайки "натрупване на кал" (смес от отломки и сондажна течност, полепнали по свредлото), намалявайки ефективността на разбиване на скали. Високоскоростната флуидна струя от дюзата незабавно разпръсква и измества отломките, поддържайки ефективен контакт между фрезата и скалата.

    3. Хидравлично подпомагано разбиване на скали

Струята от дюзата (със скорост до 100-200 m/s) удря скалната повърхност, създавайки хидравлични пукнатини. Този синергичен ефект, съчетан с механичното режещо действие на ножовете, намалява съпротивлението на счупване на скалите, като значително увеличава скоростта на проникване, особено в твърди формации.

V. Приложения

Твърдосплавните дюзи се използват предимно в следните сценарии:

    1. Меки до средно твърди образувания, като шисти и варовик, където те допълват ефективното срязващо действие на PDC свредлата.

    2. Дълбоките/хоризонтални кладенци изискват високо налягане на изпомпване и прецизен хидравличен контрол, където надеждността на дюзите от волфрамов карбид е от решаващо значение.

    3. Силно абразивни образувания, като кварцов пясъчник, предлагат превъзходна устойчивост на износване в сравнение със стандартните дюзи от легирана стомана.