석유 개발을 위한 아주 하드 록을 위한 다결정 다이아몬드 콤팩트 (PDC) 모체 몸 조금

다결정질의 다이아몬드는 오일 시추를 위한 고경질 바위를 위해 (PDC) 매트릭스체 비트를 압축합니다

PDC 드릴 비트

다결정질 다이아몬드 콤팩트 (PDC) 비트에 사용하기 위한, 다결정질 다이아몬드 물질은 최근 몇 년 내에 오일 시추 도구를 위한 가장 중요한 소재 전진 중 하나입니다. 고정 헤드 비트는 한 조각으로서 회전하고, 어떤 개별적으로 이동 부품도 포함하지 않습니다. 고정 헤드 비트가 PDC 커터들을 이용할 때, 일반적으로 그들은 PDC 비트라고 불립니다. 1976년에 그들의 첫번째 제작 이후로, PDC 커터들을 이용하는 비트의 인기는 꾸준히 성장했고 그들이 많은 드릴링 출원에 거의 롤러콘 비트만큼 공통입니다.

다 결정 다이아몬드 분압체 (PDC) 방식

PDC 비트는 두가지 구조적으로 비슷하지 않는 방식 (그림 1과 그림 2)로 설계되고 제조됩니다 :

매트릭스체 비트

스틸 바디 비트

그 둘은 의미 심장하게 다른 역량을 제공하고, 양쪽 종류가 특정 이점을 가지기 때문에, 그들 사이의 선택이 적용의 필요에 의해 결정될 것입니다.

다 결정 다이아몬드 분압체 (PDC) 방식

PDC 비트는 두가지 구조적으로 비슷하지 않는 방식 (그림 1과 그림 2)로 설계되고 제조됩니다 :

매트릭스체 비트

스틸 바디 비트
그 둘은 의미 심장하게 다른 역량을 제공하고, 양쪽 종류가 특정 이점을 가지기 때문에, 그들 사이의 선택이 적용의 필요에 의해 결정될 것입니다.

그림 1-매트릭스체 비트.

그림 2-스틸 바디 비트.

매트릭스체

매트릭스는 메탈룰르기카리 부드러운 단단한, 금속 바인더와 가까워진 텅스텐 카바이드 그레인을 포함하는 단단하고 오히려 부서지기 쉽 복합 재료입니다. 그것의 견고성이 찰과상과 부식에 저항력이 있기 때문에, 매트릭스는 비트 재료로서 바람직합니다. 그것은 상대적으로 높은 압축 하중에 견딜 수 있지만, 철강과 비교해서 하중과 충돌하기 위해 저저항을 가지고 있습니다.

그것이 복합 재료이기 때문에, 매트릭스는 상대적으로 이질적입니다. 그것이 포함하는 텅스텐 카바이드의 입자의 크기와 배치가 다르 (양쪽 설계와 환경에 의해) 그 때문에, 그것의 물성은 강 보다 조금 덜 예측할 수 있습니다.

스틸 바디

강철은 매트릭스의 메탈룰르기카리 반대입니다. 그것은 높은 충격 하중에 견딜 수 있지만, 상대적으로 부드럽습니다 그리고 보호용 특징 없이 빨리 찰과상과 부식으로 인해 실패할 것이세요. 퀼리티 스틸은 좀처럼 그들의 사용자들을 놀라게 하지 않는 구조적 한계로 본질적으로 동질적입니다.

매트릭스와 스틸 바디 비트의 디자인

25센트 종류를 위한 설계 특성과 제조 절차는 그들이 만들어지는 자재의 자연 때문에, 본체 건설에 관해 다른 것 입니다. 매트릭스의 더 낮은 충격 인성은 날개 높이와 같은 약간의 매트릭스 비트 특징을 제한합니다. 반대로, 강철은 더 큰 충격 하중에 견디는 것의 유연한, 단단한 그리고 유능합니다. 이것은 PDC가 상대적으로 매트릭스 비트보다 크고 더 큰 키를 블레이드와 같은 특징에 통합시키기 위해 억제하는 스틸 바디를 위해 가능합니다.

매트릭스체 PDC 비트의 장점

매트릭스체 PDC 비트는 몸 부식이 조금이 실패하게 할 가능성이 많은 환경을 위해 일반적으로 스틸 바디 비트 동안 선호됩니다. 다이아몬드 함유 비트 동안, 유일한 매트릭스체 구조는 사용될 수 있습니다.

철강의 강도와 연성은 임팩트 로딩에 강철 같은 비트 몸에게 고저항체를 줍니다. 강철 본체는 매트릭스체 보다 상당히 더욱 강합니다. 강철 소재 능력 때문에, 복잡한 비트 프로파일과 수력 설계는 다중 축, 컴퓨터 정밀수치제어 제분기에 건설하도록 가능하고 상대적으로 쉽습니다. 강철 비트의 유익한 특징은 쉽게 닳아 해지기 때문에 그들이 여러번 재건될 수 있거나 손상된 커터들이 오히려 쉽게 대체될 수 있다는 것입니다. 이것은 저비용 드릴링 환경에서 운영자들을 위해 특별한 장점입니다.

PDC 비트의 개발

다행히, 강철과 매트릭스는 둘 다 신속히 진화하고 있고 그들의 제한이 감소하고 있습니다. 하드페이싱 소재가 나아진 것처럼, 철강 비트는 극단적으로 잘 찰과상과 부식에 고내성인 소재에 의해 보호되게 되고 있습니다. 동시에, 매트릭스재의 구조적이고 내마모성 특성은 또한 신속히 나아지고 있고 양쪽 종류에 적합한 경제적 응용의 더 레인지가 성장하고 있습니다.

오늘의 매트릭스는 심지어 몇 년 전의 그것을 거의 닮지 않습니다. 인장 강도와 임팩트 저항은 적어도 33%까지 증가했고 커터 납땜 강도가 80%까지 증가했습니다. 동시에, 강한, 생산적 행렬 곱의 결과가 되면서, 결합구조와 지지 구조의 기술은 나아졌습니다. 그림 3은 PDC 비트 학명을 묘사합니다.

그림 3 PDC 비트 학명.

다 결정 다이아몬드 분압체 (PDC) 커터들

다이아몬드는 알려진 가장 단단한 재료입니다. 이 견고성은 그것에게 어떠한 다른 재료도 줄이기 위한 우수 특성을 줍니다. 그것이 다이아몬드 테이블이라고 불리는 유용한 모양으로 형성될 수 있는 무작위로 향한 크리스탈의 상대적으로 큰, 얽혀 자란 질량으로의 작은, 값이 싼, 인조다이아몬드를 모이기 때문에, PDC는 드릴링에 극단적으로 중요합니다. 다이아몬드 테이블은 형성과 연락하는 커터의 부분입니다. 그들의 견고성 외에, PDC 다이아몬드 테이블은 드릴-비트 커터들을 위해 본질적인 특성을 가집니다 : 그들은 효율적으로 비트 본체로 (첨부되어) 납땜될 수 있는 텅스텐 카바이드 물질과 가까워집니다. 그들 자신에 의해, 다이아몬드가 함께 접착하지 않을 것이지도 또한 그들은 납땜에 의해 첨부될 수 있습니까.

인조 다이아몬드

다이아몬드 그릿은 일반적으로 안에 작은 알갱이 (0.00004를 묘사하는데 사용됩니다.) PDC 커터들에 쓸 주요한 원료로서 사용된 인조 다이아몬드의. 화학과 재산의 관점에서, 인조다이아몬드는 천연 다이아몬드와 같습니다. 만들고 있는 다이아몬드 그릿은 화학적으로 단순 공정을 포함합니다 : 보통 탄소는 극단적으로 고압과 온도 하에 가열됩니다. 실제로, 그러나, 다이아몬드를 만드는 것 쉬운 것으로부터 멉니다.

다이아몬드 그릿에 포함된 개별적 다이아몬드 결정은 여러 가지로 지향됩니다. 이것은 물질을 강하고 날카롭게 하고, 포함된 다이아몬드의 견고성 때문에 극단적으로 저항하게 됩니다. 실제로, 천연 다이아몬드가 그들의 정돈된 수정같은 경계를 따라 쉽게 부서지는 입방 결정이기 때문에, 사로잡힌 인조 다이아몬드에서 발견된 랜덤 구조는 천연 다이아몬드 보다 전단에서 좋은 실적을 거둡니다.

다이아몬드 그릿은 그러나 천연 다이아몬드 보다 고온에 덜 안정적입니다. 투지 구조에 갇힌 금속성 촉매가 다이아몬드 보다 열팽창의 더 높은 금리를 가지기 때문에, 차별적 확대는 전단 하에 다이아몬드 채권에 다이아몬드를 위치시키고, 하중이 충분히 높으면, 원인이 실패합니다. 만약 회사채가 실패하면, 다이아몬드가 빨리 잃어버릴 것이고, 그래서 PDC가 그것의 견고성과 명확성을 잃고, 쓸모 없게 됩니다. 그와 같은 실패를 방지하기 위해, PDC 커터들은 적당히 드릴링 동안 냉각되어야 합니다.

다이아몬드 테이블

다이아몬드 테이블을 제조하기 위해, 다이아몬드 그릿은 다이아몬드 부유한 레이어를 형성하기 위해 텅스텐 카바이드와 금속 바인더로 소결시킵니다. 다이아몬드 크기가 마모 수명을 증가시키기 때문에, 그들은 모양에 와퍼-라이크와 구조적으로 가능한 것 만들어져야 합니다. 최고품질 다이아몬드 테이블은 2 내지 4 밀리미터이고 기술 진보가 다이아몬드 테이블 두께를 증가시킬 것입니다. 안에 정상적으로 텅스텐 카바이드 기질은 0.5입니다. 높고 다이아몬드 테이블과 같은 단면 형상과 차원을 가지고 있습니다. 두 파트, 다이아몬드 테이블과 기판이 커터 (그림 4)를 구성합니다.

그림 4 PDC 커터 구조

파일 이용법

다음과 같은 2 페이지는 이 파일에 연결합니다 :

PDC 드릴 비트
PEH :롤러콘과 다결정질의 다이아몬드 드릴 비트로의 도입

커터들을 위한 유용한 모양 안으로 PDC를 형성하는 것 그것의 기판과 함께, 다이아몬드 그릿을 압력 용기에 위치시키고 그리고 나서 고열과 압력에서 소결하는 것을 포함합니다.

PDC 커터들은 1,382' Ｆ [750' Ｃ]의 온도를 초과할 수 있을 수 없습니다. 바인더와 다이아몬드 사이의 차동 열 팽창이 다이아몬드 테이블에서 얽혀 자란 다이아몬드 그릿 크리스탈을 깨는 경향이 있기 때문에, 과열은 빠른 웨어를 생산합니다. 다이아몬드 테이블과 텅스텐 카바이드 기질 사이의 접합 강도는 또한 차동 열 팽창에 의해 위태로워집니다.

PDC 비트의 사용과 디자인 전에 고려할 중요 요소

. PDC 비트 설계 원리
. PDC 비트 프로파일
. PDC 비트 구성
. 비트 수력학
. 비트 경제학
. 비트 분류
. 비트가 향하고 있을 운영 연습과 상태에 대한 이해.

회전식 드릴 비트

PEH :롤러콘과 다결정질의 다이아몬드 드릴 비트로의 도입

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