Современная конструкция буровых долот PDC в качестве матрицы мало чем похожа даже на ту, что была несколько лет назад. Прочность на растяжение и ударопрочность увеличились как минимум на 33%, а прочность пайки режущих кромок — примерно на 80%. В то же время улучшились геометрия и технология опорных конструкций, что привело к созданию надежных и производительных матричных изделий.
Материалы для резки
Резцы PDC изготавливаются из карбидной подложки и алмазной крошки. Высокая температура около 2800 градусов и высокое давление приблизительно 1 000 000 фунтов на квадратный дюйм формируют компактный материал. Кобальтовый сплав также выступает в качестве катализатора процесса спекания. Кобальт способствует скреплению карбида и алмаза.
Количество резаков
На мягких буровых долотах PDC мы обычно используем меньшее количество резцов, поскольку каждый резец снимает больший объем материала. Для более твердых пород необходимо использовать больше резцов, чтобы компенсировать меньшую глубину резания.
Сверла PDC – Размеры резцов
Для мягких пород мы обычно выбираем резцы большего диаметра, чем для более твердых. Как правило, стандартный диапазон размеров составляет от 8 мм до 19 мм для любого бурового долота.
Обычно ориентацию конструкции режущего механизма описывают с помощью углов наклона задней и боковой режущей рейки.
● Угол наклона режущей кромки — это угол, под которым поверхность режущей кромки обращена к пласту, и измеряется от вертикали. Углы наклона режущей кромки обычно варьируются от 15° до 45°. Они не являются постоянными по всей длине долота и не различаются от долота к долоту. Величина угла наклона режущей кромки для буровых долот PDC влияет на скорость проходки (ROP) и износостойкость режущей кромки. С увеличением угла наклона скорость проходки уменьшается, но износостойкость увеличивается, поскольку приложенная нагрузка теперь распределяется по гораздо большей площади. Режущие кромки PDC с малым углом наклона режущей кромки забирают большую глубину резания, поэтому они более агрессивны, создают высокий крутящий момент и подвержены ускоренному износу и большему риску повреждения от удара.
● Боковой угол наклона резца — это эквивалентная мера ориентации резца слева направо. Углы бокового наклона обычно невелики. Боковой угол наклона способствует очистке скважины, механически направляя буровой шлам в сторону затрубного пространства.
Дата публикации: 10 августа 2023 г.