La estabilidad térmica del cortador PDC

A lo largo de la historia de la perforación de campos petroleros, los trabajadores han tratado de mejorar la eficiencia mecánica de las brocas. Se han implementado varias teorías de corte, diseños y materiales para aumentar la tasa de penetración (ROP), la resistencia al desgaste y la vida útil general de la broca. La llegada de la cortadora PDC (Cortadora compacta de diamante policristalino) a mediados de la década de 1970 inició el movimiento gradual de la broca de cono de rodillo a la broca de corte de cizalla.

Las características del cortador de PDC, como la resistencia al impacto y la resistencia a la abrasión, son importantes. Las limitaciones de temperatura y la resistencia al impacto del cortador de PDC se destacaron como áreas de mejora.

La estabilidad térmica es la estabilidad de una molécula a altas temperaturas. En el laboratorio, colocamos los cortadores de PDC a 700-750 ℃ ​​durante 10 a 15 minutos e inspeccionamos las condiciones de la capa de diamante después del enfriamiento natural en el aire para ver si los cortadores de PDC son lo suficientemente estables térmicamente en condiciones de trabajo de alta temperatura. Por lo general, este proceso compararía la calidad del cortador de PDC antes y después de la prueba, como la resistencia al desgaste y la resistencia al impacto; El enfriamiento del cortador de PDC durante la prueba de VTL permite que el cortador disipe el calor de la superficie de corte hacia el fluido. Las pruebas en seco o en caliente requieren que el cortador disipe el calor por conducción a través de sí mismo hacia el sustrato de WC y, por lo general, conduce rápidamente a la descomposición mecánica, la oxidación y la grafitización del diamante. La prueba seca o caliente de laboratorio simula mejor las condiciones de perforación profunda, caliente y abrasiva, como las que se pueden encontrar en muchas aplicaciones geotérmicas.

Muchas personas comienzan a darse cuenta de que las temperaturas no controladas durante la soldadura fuerte afectan negativamente las tensiones residuales internas de los cortadores de PDC. Esto conduce a fallas tempranas en el servicio. Mucha gente culpará al cortador de PDC por esto porque no son conscientes de los problemas que puede causar la temperatura de soldadura fuerte. Culpan al fabricante de cortadores de PDC, cuando en realidad fue su proceso de soldadura fuerte el que causó el problema. Un cortador de PDC que tuvo buena estabilidad térmica durante el proceso de soldadura fuerte será muy bueno para mantener la propiedad, especialmente para el mercado de reparación.

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