I. Thermal wear at cobalt pagtanggal ng PDC
Sa proseso ng mataas na presyon ng pagsasala ng PDC, ang Cobalt ay kumikilos bilang isang katalista upang maitaguyod ang direktang kumbinasyon ng brilyante at brilyante, at gawin ang brilyante na layer at tungsten carbide matrix ay naging isang buo, na nagreresulta sa pagputol ng PDC na angkop para sa oilfield geological drilling na may mataas na katigasan at mahusay na paglaban sa pagsusuot,
Ang mga diamante na paglaban ng init ay medyo limitado. Sa ilalim ng presyon ng atmospera, ang ibabaw ng brilyante ay maaaring magbago sa mga temperatura sa paligid ng 900 ℃ o mas mataas. Sa panahon ng paggamit, ang mga tradisyunal na PDC ay may posibilidad na humina sa halos 750 ℃. Kapag ang pagbabarena sa pamamagitan ng mahirap at nakasasakit na mga layer ng bato, ang mga PDC ay madaling maabot ang temperatura na ito dahil sa frictional heat, at ang agarang temperatura (ibig sabihin, naisalokal na temperatura sa antas ng mikroskopiko) ay maaaring maging mas mataas, na lumampas sa natutunaw na punto ng kobalt (1495 ° C).
Kumpara sa purong brilyante, dahil sa pagkakaroon ng kobalt, ang mga brilyante ay nagko -convert sa grapayt sa mas mababang temperatura. Bilang isang resulta, ang pagsusuot sa brilyante ay sanhi ng graphitization na nagreresulta mula sa naisalokal na frictional heat. Bilang karagdagan, ang thermal expansion coefficient ng kobalt ay mas mataas kaysa sa brilyante, kaya sa panahon ng pag -init, ang bonding sa pagitan ng mga butil ng brilyante ay maaaring magambala sa pamamagitan ng pagpapalawak ng kobalt.
Noong 1983, dalawang mananaliksik ang nagsagawa ng paggamot sa pag -alis ng brilyante sa ibabaw ng karaniwang mga layer ng brilyante ng PDC, na makabuluhang pinapahusay ang pagganap ng mga ngipin ng PDC. Gayunpaman, ang imbensyon na ito ay hindi nakatanggap ng pansin na nararapat. Ito ay hindi hanggang sa 2000 na, na may mas malalim na pag -unawa sa mga layer ng Diamond ng PDC, ang mga supplier ng drill ay nagsimulang ilapat ang teknolohiyang ito sa mga ngipin ng PDC na ginamit sa pagbabarena ng bato. Ang mga ngipin na ginagamot sa pamamaraang ito ay angkop para sa lubos na nakasasakit na mga form na may makabuluhang thermal mechanical wear at karaniwang tinutukoy bilang "de-cobalted" na ngipin.
Ang tinatawag na "de-cobalt" ay ginawa sa tradisyonal na paraan upang makagawa ng PDC, at pagkatapos ay ang ibabaw ng layer ng brilyante nito ay nalubog sa malakas na acid upang alisin ang phase ng kobalt sa pamamagitan ng proseso ng acid etching. Ang lalim ng pag -alis ng kobalt ay maaaring umabot ng halos 200 microns.
Ang isang mabibigat na pagsubok na pagsusuot ay isinasagawa sa dalawang magkaparehong ngipin ng PDC (na kung saan ay sumailalim sa paggamot sa pag-alis ng kobalt sa ibabaw ng layer ng brilyante). Matapos i-cut ang 5000m ng granite, natagpuan na ang rate ng pagsusuot ng hindi tinanggal na PDC na tinanggal na PDC ay nagsimulang tumaas nang masakit. Sa kaibahan, ang tinanggal na Cobalt na tinanggal ng PDC ay nagpapanatili ng medyo matatag na bilis ng paggupit habang pinuputol ang humigit-kumulang na 15000m ng bato.
2. Paraan ng pagtuklas ng PDC
Mayroong dalawang uri ng mga pamamaraan upang makita ang mga ngipin ng PDC, lalo na ang mapanirang pagsubok at hindi mapanirang pagsubok.
1. Mapanirang pagsubok
Ang mga pagsubok na ito ay inilaan upang gayahin ang mga kondisyon ng downhole hangga't maaari upang masuri ang pagganap ng pagputol ng mga ngipin sa ilalim ng mga kundisyon. Ang dalawang pangunahing anyo ng mapanirang pagsubok ay ang mga pagsusulit sa paglaban sa pagsusuot at mga pagsubok sa paglaban sa epekto.
(1) Magsuot ng pagsubok sa paglaban
Tatlong uri ng kagamitan ang ginagamit upang maisagawa ang mga pagsubok sa paglaban sa PDC:
A. Vertical Lathe (VTL)
Sa panahon ng pagsubok, unang ayusin ang PDC bit sa VTL lathe at maglagay ng isang sample ng bato (karaniwang granite) sa tabi ng PDC bit. Pagkatapos ay paikutin ang sample ng bato sa paligid ng axis ng lathe sa isang tiyak na bilis. Ang PDC bit ay pinutol sa sample ng bato na may isang tiyak na lalim. Kapag gumagamit ng granite para sa pagsubok, ang lalim ng pagputol na ito ay karaniwang mas mababa sa 1 mm. Ang pagsubok na ito ay maaaring maging tuyo o basa. Sa "Dry VTL Pagsubok," kapag ang PDC bit ay pinutol sa pamamagitan ng bato, walang paglamig na inilalapat; Ang lahat ng frictional heat na nabuo ay pumapasok sa PDC, na nagpapabilis sa proseso ng graphitization ng brilyante. Ang pamamaraang ito ng pagsubok ay nagbubunga ng mahusay na mga resulta kapag sinusuri ang mga PDC bits sa ilalim ng mga kondisyon na nangangailangan ng mataas na presyon ng pagbabarena o mataas na bilis ng pag -ikot.
Ang "wet VTL test" ay nakakakita ng buhay ng PDC sa ilalim ng katamtamang mga kondisyon ng pag -init sa pamamagitan ng paglamig ng mga ngipin ng PDC na may tubig o hangin sa panahon ng pagsubok. Samakatuwid, ang pangunahing mapagkukunan ng pagsusuot ng pagsubok na ito ay ang paggiling ng sample ng bato kaysa sa kadahilanan ng pag -init.
B, pahalang na lathe
Ang pagsubok na ito ay isinasagawa din sa granite, at ang prinsipyo ng pagsubok ay karaniwang pareho sa VTL. Ang oras ng pagsubok ay ilang minuto lamang, at ang thermal shock sa pagitan ng granite at PDC na ngipin ay limitado.
Ang mga parameter ng pagsubok ng granite na ginagamit ng mga supplier ng gear ng PDC ay magkakaiba. Halimbawa, ang mga parameter ng pagsubok na ginamit ng Synthetic Corporation at DI Company sa Estados Unidos ay hindi eksaktong pareho, ngunit ginagamit nila ang parehong butil ng butil para sa kanilang mga pagsubok, isang magaspang sa medium grade polycrystalline igneous rock na may napakaliit na porosity at isang compressive na lakas ng 190MPA.
C. instrumento sa pagsukat ng ratio ng abrasion
Sa ilalim ng tinukoy na mga kondisyon, ang layer ng brilyante ng PDC ay ginagamit upang gupitin ang gulong ng paggiling ng silikon na karbida, at ang ratio ng suot na rate ng paggiling gulong at ang rate ng pagsusuot ng PDC ay kinuha bilang ang index ng suot ng PDC, na tinatawag na wear ratio.
(2) Pagsubok sa Paglaban sa Epekto
Ang pamamaraan para sa pagsubok sa epekto ay nagsasangkot ng pag-install ng mga ngipin ng PDC sa isang anggulo ng 15-25 degree at pagkatapos ay bumababa ang isang bagay mula sa isang tiyak na taas upang hampasin ang layer ng brilyante sa mga ngipin ng PDC nang patayo. Ang bigat at taas ng bumabagsak na bagay ay nagpapahiwatig ng epekto ng antas ng enerhiya na naranasan ng ngipin ng pagsubok, na maaaring unti -unting madagdagan hanggang sa 100 joules. Ang bawat ngipin ay maaaring maapektuhan ng 3-7 beses hanggang sa hindi ito masuri pa. Karaniwan, hindi bababa sa 10 mga halimbawa ng bawat uri ng ngipin ay nasubok sa bawat antas ng enerhiya. Dahil mayroong isang saklaw sa paglaban ng mga ngipin na epekto, ang mga resulta ng pagsubok sa bawat antas ng enerhiya ay ang average na lugar ng spalling ng brilyante pagkatapos ng epekto para sa bawat ngipin.
2. Hindi mapanirang pagsubok
Ang pinaka-malawak na ginagamit na hindi mapanirang pamamaraan ng pagsubok (maliban sa visual at mikroskopikong inspeksyon) ay ang pag-scan ng ultrasonic (CSCAN).
C Ang teknolohiya ng pag -scan ay maaaring makakita ng mga maliliit na depekto at matukoy ang lokasyon at laki ng mga depekto. Kapag ginagawa ang pagsubok na ito, unang ilagay ang ngipin ng PDC sa isang tangke ng tubig, at pagkatapos ay i -scan gamit ang isang ultrasonic probe;
Ang artikulong ito ay nai -print mula sa "International Metalworking Network"
Oras ng Mag-post: Mar-21-2025
