Վոլֆրամի կարբիդի վարդակ PDC հորատման համար

    PDC հորատման բիթերը բարձր արդյունավետ ժայռաբեկորներ են, որոնք լայնորեն օգտագործվում են նավթի և գազի հորատման, երկրաբանական հետախուզման և այլ ոլորտներում: Վոլֆրամի կարբիդի վարդակը դրա հիմնական բաղադրիչներից մեկն է: Սովորաբար տեղադրվում է PDC հորատանցքի ջրանցքում, այն ներարկում է բարձր ճնշման հորատման հեղուկ՝ ապահովելու սառեցում, մաքրում և օգնում ժայռերի կոտրմանը: Դրա կատարումը ուղղակիորեն ազդում է հորատման վրա, բայց դա այդպես է

ծառայության ժամկետը և հորատման արդյունավետությունը:

I.  Վարդակի միացման եղանակը՝

    Այն պետք է համապատասխանի PDC հորատանցքի ջրի անցքին: Ընդհանուր կապը պարուրակային կապն է (արտաքին կամ ներքին, 3A կարգի ճշգրտությամբ դեպի

    ապահովել բարձր ճնշման տակ արտահոսքի բացակայություն): Որոշ ավելի փոքր վարդակներ օգտագործում են ինտերֆերենցիալ հարմարանք (մամուլի տեղավորում), որը կանխում է թուլացումը տեղադրումից հետո:

II. Վարդակ նյութի բնութագրերը. վոլֆրամի կարբիդ (WC)

    1. Բարձր կարծրություն և մաշվածության դիմադրություն. վոլֆրամի կարբիդի կարծրությունը զիջում է միայն ադամանդին, ինչը այն դարձնում է դիմացկուն հորատման հեղուկի հղկող մասնիկների (օրինակ՝ ավազաքար և մետաղական բեկորներ) էրոզիայի նկատմամբ՝ երկարացնելով վարդակների կյանքը:

    2. Կոռոզիայից դիմադրություն. այն դիմակայում է հորատման հեղուկի քիմիական հավելումների (օրինակ՝ աղերի և թթուների) կոռոզիային:

    3. Ազդեցության դիմադրություն. վոլֆրամի կարբիդը որպես կանոն օգտագործում է կոբալտ (Co):

կապակցիչ՝ ապահովելով որոշակի աստիճանի ամրություն և կանխելով փխրուն կոտրվածքը:

III. Կարբիդային վարդակների կառուցվածքային նախագծման առանձնահատկությունները

    1. Պարզեցված ներքին փոս. նվազեցնում է տուրբուլենտությունը և բարելավում հեղուկի արդյունավետությունը: Ընդհանուր տեսակները ներառում են.

    2. Ուղիղ հորատում. պարզ և ամուր, հարմար է սովորական հորատման համար:

    3. Վենտուրի. Կոնվերգացիոն-շեղվող կառուցվածքը մեծացնում է հոսքի արագությունը և ուժեղացնում չիպերի հեռացումը:

    4. Տարբեր չափեր. վարդակների ներքին տրամագիծը (սովորաբար 6-16 մմ) ընտրվում է հորատման հեղուկի հոսքի արագության և ներարկման պահանջվող արագության հիման վրա:

    Փոխարինելի դիզայն. կարիք չկա փոխարինել ամբողջ փորվածքը մաշվելուց հետո՝ նվազեցնելով պահպանման ծախսերը:

IV. Վոլֆրամի կարբիդի վարդակների հիմնական գործառույթները հետևյալն են.

    1. Կտրիչների սառեցում

PDC հորատիչի կտրիչները զգալի քանակությամբ ջերմություն են առաջացնում, երբ դրանք պտտվում են բարձր արագությամբ՝ քար կտրելու համար:  Ավելորդ ջերմաստիճանը կարող է առաջացնել ածխածինացում և ադամանդի շերտի խափանում: Վոլֆրամի կարբիդի վարդակից արտանետվող բարձր ճնշման հորատման հեղուկը ուղղակիորեն հեռացնում է այս ջերմությունը՝ պահելով կտրիչի ջերմաստիճանը անվտանգ միջակայքում    (սովորաբար 700°C-ից ցածր)  և կանխելով ջերմային վնասը:

    2. Քարի հատումների մաքրում

Կտրման գործընթացում առաջացած ժայռերի կտրվածքները կարող են կուտակվել կտրիչների շուրջ՝ առաջացնելով «ցեխի գնդիկավորություն» (հատումների և հորատման հեղուկի խառնուրդ, որը կպչում է գայլիկոնին)՝ նվազեցնելով քարերի կոտրման արդյունավետությունը: Բարձր արագությամբ հեղուկի շիթը վարդակից անմիջապես ցրում և տեղահանում է հատումները՝ պահպանելով արդյունավետ շփումը կտրիչի և քարի միջև:

    3. Հիդրավլիկ օգնությամբ ժայռերի կոտրում

Գլխի շիթը (մինչև 100-200 մ/վ արագությամբ) հարվածում է ժայռի մակերեսին՝ առաջացնելով հիդրավլիկ ճաքեր։ Այս սիներգիստական ​​էֆեկտը, որը զուգորդվում է կտրիչների մեխանիկական կտրման գործողության հետ, նվազեցնում է քարերի կոտրման դիմադրությունը՝ զգալիորեն մեծացնելով ներթափանցման արագությունը, հատկապես կոշտ կազմավորումներում:

V. Դիմումներ

Կարբիդային վարդակները հիմնականում օգտագործվում են հետևյալ սցենարներում.

    1. Փափուկ և միջին կարծրության գոյացություններ, ինչպիսիք են թերթաքարը և կրաքարը, որտեղ դրանք լրացնում են PDC հորատանցքերի արդյունավետ կտրող գործողությունը:

    2.  Խորը/հորիզոնական հորատանցքերը պահանջում են բարձր պոմպային ճնշում և ճշգրիտ հիդրավլիկ հսկողություն, որտեղ վոլֆրամի կարբիդի վարդակների հուսալիությունը շատ կարևոր է:

    3.  Բարձր հղկող կազմավորումները, ինչպիսիք են քվարց ավազաքարը, ապահովում են մաշվածության բարձր դիմադրություն՝ համեմատած ստանդարտ լեգիրված պողպատի վարդակների հետ: