A estabilidade térmica do cortador PDC

Ao longo da história da perfuração de campos petrolíferos, os trabalhadores tentaram melhorar a eficiência mecânica das brocas. Várias teorias de corte, projetos e materiais foram implementados para aumentar a taxa de penetração (ROP), a resistência ao desgaste e a vida útil geral da broca. O advento do cortador PDC (Polycrystalline Diamond Compact Cutter) em meados da década de 1970 iniciou o movimento gradual de afastamento do bit de rolo cônico para o bit de corte de cisalhamento.

Características do cortador PDC como resistência ao impacto e resistência à abrasão são importantes. As limitações de temperatura e resistência ao impacto do cortador PDC foram destacadas como áreas de melhoria.

A estabilidade térmica é a estabilidade de uma molécula em altas temperaturas. No laboratório, colocamos os cortadores PDC sob 700-750 ℃ ​​por 10-15 minutos e inspecionamos as condições da camada de diamante após o resfriamento natural no ar para ver se os cortadores PDC são termicamente estáveis ​​o suficiente sob condições de trabalho de alta temperatura. Normalmente, esse processo compara a qualidade do cortador PDC antes do teste e após o teste, como resistência ao desgaste e resistência ao impacto; O resfriamento do cortador PDC durante o teste VTL permite que o cortador dissipe o calor da superfície de corte para o fluido. Testes a seco ou a quente exigem que o cortador dissipe o calor por condução através de si mesmo para o substrato de WC e normalmente leva rapidamente à quebra mecânica, oxidação e grafitização do diamante. O teste de laboratório a seco ou a quente simula melhor as condições de perfuração profunda, quente e abrasiva, como pode ser encontrada em muitas aplicações geotérmicas.

Muitas pessoas começam a perceber que temperaturas descontroladas durante a brasagem afetam negativamente as tensões residuais internas das fresas PDC. Isso leva a falhas precoces no serviço. Muitas pessoas culparão o cortador PDC por isso porque não estão cientes dos problemas que a temperatura de brasagem pode causar. Eles culpam o fabricante do cortador PDC, quando na verdade foi o processo de brasagem que causou o problema. Uma fresa PDC que tenha boa estabilidade térmica durante o processo de brasagem será muito boa para manter a propriedade, principalmente para o mercado de reparos.

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