Rawatan kriogenik pemotong PDC

Pemotong PDC adalah bahan komposit dengan sifat cemerlang yang diperoleh dengan mensinter serbuk berlian dengan substrat karbida bersimen menggunakan teknologi suhu tinggi dan tekanan tinggi (HTHP).

Pemotong PDC mempunyai kekonduksian terma yang hebat, kekerasan ultra tinggi, dan rintangan haus, serta kekuatan tinggi, keliatan impak tinggi, dan mudah dikimpal.

Lapisan berlian polihabluran disokong oleh substrat karbida bersimen, yang boleh menyerap beban impak yang besar dan mengelakkan kerosakan serius semasa kerja. Oleh itu, PDC digunakan secara meluas untuk mengeluarkan alat pemotong, geologi dan bit gerudi telaga minyak dan gas, dan alat tahan haus yang lain.

Dalam bidang penggerudian minyak dan gas, lebih daripada 90% daripada jumlah rakaman penggerudian disiapkan oleh bit PDC. Bit PDC biasanya digunakan untuk penggerudian pembentukan batuan keras lembut hingga sederhana. Apabila bercakap tentang penggerudian dalam, masih terdapat masalah jangka hayat yang singkat dan ROP yang rendah.

Dalam pembentukan kompleks yang mendalam, keadaan kerja mata gerudi PDC adalah sangat keras. Bentuk utama kegagalan kepingan komposit termasuk keretakan makro seperti gigi patah dan serpihan yang disebabkan oleh hentaman yang disebabkan oleh mata gerudi yang menerima beban hentaman yang besar, dan suhu lubang bawah yang berlebihan menyebabkan kepingan komposit. Rintangan haus yang dikurangkan pada helaian menyebabkan haus terma helaian komposit PDC. Kegagalan lembaran komposit PDC yang disebutkan di atas akan menjejaskan hayat perkhidmatan dan kecekapan penggerudiannya.

Apakah Rawatan Kriogenik?

Rawatan kriogenik adalah lanjutan daripada haba konvensional. Ia menggunakan nitrogen cecair dan penyejuk lain sebagai media penyejuk untuk menyejukkan bahan pada suhu yang jauh di bawah suhu bilik (-100~-196°C) untuk meningkatkan prestasinya.

Banyak kajian sedia ada telah menunjukkan bahawa rawatan kriogenik boleh meningkatkan sifat mekanikal keluli, aloi aluminium dan bahan lain. Selepas rawatan kriogenik, fenomena pengukuhan kerpasan berlaku dalam bahan-bahan ini. Rawatan kriogenik boleh meningkatkan kekuatan lenturan, rintangan haus, dan prestasi pemotongan alat karbida bersimen, disertai dengan peningkatan hayat yang berkesan. Penyelidikan yang berkaitan juga telah menunjukkan bahawa rawatan kriogenik boleh meningkatkan kekuatan mampatan statik zarah berlian, sebab utama peningkatan kekuatan adalah perubahan keadaan tegasan sisa.

Tetapi, bolehkah kita meningkatkan prestasi pemotong PDC melalui rawatan kriogenik? Pada masa ini terdapat beberapa kajian yang berkaitan.

Kaedah rawatan kriogenik

Kaedah rawatan kriogenik untuk pemotong PDC, operasinya ialah:

(1) Letakkan pemotong PDC pada suhu bilik ke dalam relau rawatan kriogenik;

(2) Hidupkan relau rawatan kriogenik, masukkan nitrogen cecair, dan gunakan kawalan suhu untuk mengurangkan suhu dalam relau rawatan kriogenik kepada -30℃ pada kadar -3℃/min; apabila suhu mencecah -30 ℃, ia akan berkurangan kepada -1 ℃/min. Kurangkan kepada -120 ℃; selepas suhu mencapai -120℃, kurangkan suhu kepada -196℃ pada kelajuan -0.1℃/min;

(3) Simpan selama 24 jam pada suhu -196°C;

(4) Kemudian naikkan suhu kepada -120°C pada kadar 0.1°C/min, kemudian turunkannya kepada -30°C pada kadar 1°C/min, dan akhirnya turunkannya ke suhu bilik pada kadar sebanyak 3°C/min;

(5) Ulangi operasi di atas dua kali untuk menyelesaikan rawatan kriogenik pemotong PDC.

Pemotong PDC yang dirawat secara kriogenik dan pemotong PDC yang tidak dirawat telah diuji untuk nisbah haus roda pengisar. Keputusan ujian menunjukkan nisbah haus adalah 3380000 dan 4800000 masing-masing. Keputusan ujian menunjukkan bahawa selepas penyejukan dalam Nisbah haus pemotong PDC yang dirawat sejuk adalah lebih rendah dengan ketara berbanding pemotong PDC tanpa rawatan kriogenik.

Selain itu, kepingan komposit PDC yang dirawat secara kriogenik dan tidak dirawat telah dikimpal pada matriks dan digerudi selama 200m di bahagian yang sama telaga bersebelahan dengan parameter penggerudian yang sama. ROP penggerudian mekanikal bagi mata gerudi dinaikkan sebanyak 27.8% menggunakan PDC yang dirawat secara kriogenik berbanding dengan yang tidak menggunakan pemotong PDC yang dirawat secara kriogenik.

Apakah pendapat anda tentang rawatan kriogenik pemotong PDC? Selamat datang untuk meninggalkan komen anda kepada kami.

Untuk pemotong PDC, anda boleh menghubungi kami melalui e-mel di [email protected].