PDC刀具的熱穩定性

縱觀油田鑽井的歷史，工人們一直在努力提高鑽頭的機械效率。已經實施了各種切削理論、設計和材料，以提高穿透率 (ROP)、耐磨性和整體鑽頭壽命。 1970 年代中期 PDC 刀具（多晶金剛石緊湊型刀具）的出現開始了從牙輪鑽頭逐漸向剪切刀具鑽頭的轉變。

PDC刀具的抗衝擊性和耐磨性等特性很重要。 PDC 刀具的溫度限制和抗衝擊性被強調為需要改進的領域。

熱穩定性是分子在高溫下的穩定性。在實驗室，我們將 PDC 刀具在 700-750 ℃ 下放置 10-15 分鐘，然後在空氣中自然冷卻後檢查金剛石層的情況，看看 PDC 刀具在高溫工作條件下是否具有足夠的熱穩定性。通常，此過程會比較PDC刀具在測試前和測試後的質量，例如耐磨性和抗衝擊性；在 VTL 測試期間冷卻 PDC 刀具可使刀具將熱量從切割表面散發到流體中。幹測試或熱測試需要刀具通過自身傳導到 WC 基材來消散熱量，通常會迅速導致金剛石的機械擊穿、氧化和石墨化。實驗室干法或高溫試驗更好地模擬了許多地熱應用中可能遇到的深、熱和磨蝕鑽探條件。

許多人開始意識到釬焊過程中不受控制的溫度會對 PDC 刀具的內部殘餘應力產生負面影響。這導致服務中的早期故障。許多人會為此責備 PDC 刀具，因為他們沒有意識到釬焊溫度可能導致的問題。他們責怪 PDC 刀具製造商，而實際上是他們的釬焊工藝導致了問題。在釬焊過程中具有良好熱穩定性的 PDC 刀具將很好地保持性能，特別是對於維修市場。

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