כמה אתה יודע על חותך PDC?

אודות חותך PDC (Polycrystalline Diamond Compact).

חותך PDC (Polycrystalline Diamond Compact) הוא סוג של סופר קשהחומר הדוחס יהלום רב גבישי עם מצע טונגסטן קרביד בטמפרטורה ולחץ גבוהים במיוחד.

המצאת חותך ה-PDC הניעה אתחתך חותך קבועלקדמת הבמה בתעשיית הקידוח, והרעיון הפך לפופולרי מיד. מאזגֵזפעולת חותכי PDC יעילה יותר מפעולת הריסוק של כפתור או חתך משונן, חותכים קבועים- קצתמבוקשים מאוד.

בשנת 1982, מקדחי PDC היוו רק 2% מסך הרגליים שנקדחו. בשנת 2010, 65% מסך השטח הקידוח הופק על ידי PDC.

כיצד מייצרים חותכי PDC? 

חותכי PDC עשויים ממצע טונגסטן קרביד וגריסת יהלומים סינתטיים. הוא מיוצר באמצעות שילוב של טמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה עם הזרז של סגסוגת קובלט כדי לסייע בחיבור יהלומים וקרביד במהלך תהליך הסינטר. במהלך תהליך הקירור, טונגסטן קרביד מתכווץ בקצב של פי 2.5 מהר יותר מהיהלום, המשלב יהלום וטונגסטן קרביד יחדיו ולאחר מכן יוצר חותך PDC.

מאפיינים ויישומים

מכיוון שחותכי PDC מורכבים מחצץ יהלום ומצע טונגסטן קרביד, הוא משלב יתרונות של יהלום וטונגסטן קרביד כאחד.： 

1. Hעמיד בפני שחיקה

2. Hעמיד בפני פגיעות גבוה

3. Hיציב תרמי גבוה

כעת חותכי PDC מיושמים באופן נרחב לקידוח שדות נפט, חיפוש גז וגיאולוגי, כריית פחם ויישומי קידוח וכרסום רבים אחרים, כלי עבודה כמו PDC Drill Bits, כגון Steel PDC Drill Bits & Matrix PDC Drill Bits עבור קידוחי נפט ו מקדחי PDC תלת קונוס לכריית פחם.

מגבלות

נזקי פגיעה, נזקי חום ובלאי שוחקים כולם מעכבים את ביצועי המקדחה ויכולים להתרחש אפילו בתצורות הגיאולוגיות הרכות ביותר. עם זאת, התצורה הקשה ביותר עבור ביט PDC לקידוח היא שוחקת ביותר.

חותך קטן VS גדול

ככלל, חותכים גדולים (19 מ"מ עד 25 מ"מ) אגרסיביים יותר מחותכים קטנים. עם זאת, הם עשויים להגביר את תנודות המומנט. בנוסף, אם ה-BHA לא תוכנן להתמודד עם האגרסיביות המוגברת, עלולה להיווצר חוסר יציבות.

הוכח כי חותכים קטנים יותר (8 מ"מ, 10 מ"מ, 13 מ"מ ו-16 מ"מ) קודחים ב-ROP גבוה יותר מאשר חותכים גדולים ביישומים מסוימים. יישום אחד כזה הוא אבן גיר.
כמו כן, ביטים מעוצבים עם חותכים קטנים יותר, אך יותר מהם יכולים לעמוד בפני השפעה גבוהה יותר טוען. 

בנוסף, חותכים קטנים מייצרים ייחורים קטנים יותר בעוד שחותכים גדולים מייצרים ייחורים גדולים יותר. ייחורים גדולים עלולים לגרום לבעיות בניקוי חורים אם נוזל הקידוח אינו יכול לשאת את הייחורים במעלה הטבעת.

צורת חותך

צורת ה-PDC הנפוצה ביותר היא הגליל, בין השאר משום שניתן לארגן בקלות חותכים גליליים במסגרת המגבלה של פרופיל סיביות נתון כדי להשיג צפיפות חותך גדולה. מכונות פריקת חוטי אלקטרונים יכולות לחתוך ולעצב במדויק שולחנות יהלום PDC. הממשק הלא מישורי בין שולחן היהלום למצע מפחית מתחים שיוריים. תכונות אלו משפרות את העמידות בפני סתתים, התפרקות ופירוק שולחן יהלום. עיצובי ממשק אחרים ממקסמים את עמידות הפגיעה על ידי מזעור רמות הלחץ השיוריות.