Volfrámkarbid fúvóka PDC fúrófejhez

    A PDC fúrószárak rendkívül hatékony kőtörő szerszámok, amelyeket széles körben használnak olaj- és gázfúrásban, geológiai feltárásban és más területeken. A keményfém fúvóka az egyik fő alkotóeleme. Jellemzően a PDC fúrófej vízlyukába szerelik be, és nagynyomású fúrófolyadékot fecskendez be, hogy hűtést, tisztítást és kőzettörést biztosítson. Teljesítménye közvetlenül befolyásolja a fúrót, de az

élettartam és a fúrás hatékonysága.

I.  A fúvóka csatlakoztatási módja:

    Egyeznie kell a PDC fúrófej vízlyukával. Gyakori csatlakozás a menetes csatlakozás (külső vagy belső, 3A-es pontossággal

    biztosítsa, hogy ne szivárogjon nagy nyomás alatt). Egyes kisebb fúvókák interferenciás illesztést (présillesztést) használnak, amely megakadályozza a beszerelés utáni kilazulást.

II. A fúvóka anyagának jellemzői: Volfrámkarbid (WC)

    1. Nagy keménység és kopásállóság: A volfrám-karbid keménysége a gyémánt után a második, így ellenáll a fúrófolyadékban lévő koptató részecskék (például homokkő és fémtörmelék) okozta eróziónak, meghosszabbítva a fúvóka élettartamát.

    2. Korrózióállóság: Ellenáll a fúrófolyadékban lévő kémiai adalékok (például sók és savak) okozta korróziónak.

    3. Ütésállóság: A volfrám-karbid általában kobaltot (Co) használ a

kötőanyag, amely bizonyos fokú szívósságot biztosít és megakadályozza a rideg törést.

III. Keményfém fúvóka szerkezeti tervezési jellemzői

    1. Áramvonalas belső furat: Csökkenti a turbulenciát és javítja a folyadék hatékonyságát. A gyakori típusok a következők:

    2. Egyenes furat: Egyszerű és tartós, alkalmas hagyományos fúrásra.

    3. Venturi: A konvergáló-elágazó szerkezet növeli az áramlási sebességet és javítja a forgácseltávolítást.

    4. Különféle méretek: A fúvóka belső átmérőjét (általában 6-16 mm) a fúrófolyadék áramlási sebessége és a szükséges befecskendezési sebesség alapján kell kiválasztani.

    Cserélhető kialakítás: Nincs szükség a teljes fúrószár cseréjére kopás után, csökkentve a karbantartási költségeket.

IV. A volfrámkarbid fúvókák alapvető funkciói a következők:

    1. A vágók hűtése

A PDC fúrószár marói jelentős mennyiségű hőt termelnek, miközben nagy sebességgel forognak a kőzet vágásához.  A túlzott hőmérséklet a gyémántréteg elszenesedését és tönkremenetelét okozhatja. A keményfém fúvókából kilépő nagynyomású fúrófolyadék közvetlenül távolítja el ezt a hőt, biztonságos tartományon belül tartja a maróhőmérsékletet (általában 700°C alatt), és megakadályozza a hőkárosodást.

    2. A sziklák tisztítása

A vágási folyamat során keletkező kődarabok felhalmozódhatnak a marók körül, ami "sárgolyózást" (a vágás és a fúrószárhoz tapadó fúrófolyadék keveréke) okoz, ami csökkenti a kőzettörés hatékonyságát. A fúvókából kiáramló nagy sebességű folyadéksugár azonnal eloszlatja és kiszorítja a vágást, így hatékonyan érintkezik a vágóeszköz és a kőzet.

    3. Hidraulikusan támogatott sziklatörés

A fúvókából kiáramló sugár (akár 100-200 m/s sebességgel) a kőzet felszínére csapódik, hidraulikus repedéseket hozva létre. Ez a szinergikus hatás a marók mechanikus vágási hatásával kombinálva csökkenti a kőzettörési ellenállást, jelentősen növelve a behatolási sebességet, különösen kemény képződményekben.

V. Pályázatok

A keményfém fúvókákat elsősorban a következő esetekben használják:

    1. Lágy és közepesen kemény képződmények, mint például agyagpala és mészkő, ahol kiegészítik a PDC fúrószárak hatékony nyíró hatását.

    2.  A mély/vízszintes kutak nagy szivattyúzási nyomást és pontos hidraulikus vezérlést igényelnek, ahol a volfrámkarbid fúvókák megbízhatósága kulcsfontosságú.

    3.  Az erősen koptató képződmények, mint például a kvarchomokkő, kiváló kopásállóságot kínálnak a szabványos ötvözött acél fúvókákhoz képest.