PDC fúrófejek: Jellemzők és megfelelő használat
A PDC a polikristályos gyémántkompakt rövidítése, és olyan fúrófejekre utal, amelyek PDC vágóelemeket tartalmaznak. Ezeket a szerszámokat, amelyeket PDC vágófejeknek vagy kompakt vágófejeknek is neveznek, a GE 1973-as első PDC vágóelemének kifejlesztése után vezették be. A magas behatolási sebességnek, a hosszú élettartamnak és a jó fúróteljesítménynek köszönhetően a PDC fúrófejek gyorsan elterjedtek az olaj- és gázfúrásokban, és ma már gyakorlatilag minden fúrófejgyártó gyártja őket.
Szerkezeti jellemzők A PDC fúró a fúrótestből, PDC vágóélekből, fúvókákból és a kapcsolódó alkatrészekből áll. Szerkezet és gyártási módszer szerint a PDC fúrókat általában két fő típusra osztják: acéltestű és mátrixtestű.
Az acéltestű PDC fúrófejeket közepes széntartalmú acélból megmunkálják egyetlen acéldarabként. A munkafelületbe fúrnak vagy megmunkálnak zsebeket, és a PDC vágókat ezekbe a zsebekbe préselik. A fúrókorona felületét gyakran felületileg edzik (például volfrám-karbid szóróbevonatokkal vagy karbonizálással) az erózióállóság javítása érdekében. Előnyök: egyszerűbb gyártás és alacsonyabb költség. Hátrányok: az acéltest kevésbé erózióálló, és a vágókés rögzítése nehezebb lehet; ezek a fúrófejek manapság kevésbé elterjedtek.
A mátrixtestű PDC fúrók felső része jellemzően acél, alsó része pedig kopásálló volfrám-karbid mátrixból, porkohászati szinterezéssel készül. A PDC vágókat alacsony hőmérsékletű forrasztással forrasztják a mátrix előre kialakított zsebeibe. A kemény, erózióálló mátrix hosszabb élettartamot és nagyobb forrasztási mélységet biztosít, így a mátrixfúrók a modern fúrásban szélesebb körben használt opciók.
Működési elv A PDC fúrófejek nyírással, nem pedig zúzással törik a kőzetet. A PDC vágók önélezőek, és a fúróra ható súly hatására könnyen behatolnak a formációba. A forgás és a nyomaték előremozdítja a vágókat és nyírja a kőzetet. Mivel sok vágófej egyszerre működik, és több szabad felületet hoz létre a furat alján, a kőzet könnyebben törhető nyírással. Ez a mechanizmus nagy kőzettörési hatékonyságot és gyors behatolást eredményez.
Helyes használat és üzemeltetési ajánlások
Legjobb alkalmazások: hosszú, homogén formációk lágytól közepesen keményig, ahol egyenletes vágási hatás lehetséges. A PDC fúrófejek általában nem alkalmasak kavicsos formációkhoz vagy a gyakori lágy-kemény váltakozású zónákhoz.
Ajánlott működési stílus: a legjobb eredményt a kis fúrósúly, a magas forgási sebesség (RPM) és a nagy keringtetett áramlási térfogat adja.
Futtatási eljárások: Futtatás előtt győződjön meg arról, hogy a kút/fúrófelület tiszta, hogy elkerülje a fém- vagy törmelékszennyeződést. Amikor a fúrót először futtatja a furatba, használjon kisebb súlyt és alacsonyabb fordulatszámot a fúró „megmunkálásához” és a stabil alj kialakulásához; miután a fenék állapota létrejött, térjen vissza a normál fúrási paraméterekhez.
Fúrófej jellemzői: A PDC fúrók integrált felépítésűek, mozgó alkatrészek nélkül, így kiválóan alkalmasak nagy sebességű turbinás fúráshoz és más nagy fordulatszámú alkalmazásokhoz.
Ezen irányelvek betartása segít maximalizálni a PDC bit élettartamát, fenntartani a magas behatolási arányt és csökkenteni a mellékidőt.
