I. ການສວມໃສ່ຄວາມຮ້ອນແລະການກໍາຈັດ cobalt ຂອງ PDC
ໃນຂະບວນການ sintering ຄວາມກົດດັນສູງຂອງ PDC, cobalt ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນ catalyst ສົ່ງເສີມການສົມທົບໂດຍກົງຂອງເພັດແລະເພັດ, ແລະເຮັດໃຫ້ຊັ້ນເພັດແລະ tungsten carbide matrix ກາຍເປັນທັງຫມົດ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ PDC ຕັດແຂ້ວທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບການຂຸດເຈາະ geological ຂຸມນ້ໍາມັນມີຄວາມທົນທານສູງແລະທົນທານຕໍ່ການສວມໃສ່ທີ່ດີເລີດ,
ຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນຂອງເພັດແມ່ນຂ້ອນຂ້າງຈໍາກັດ. ພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນຂອງບັນຍາກາດ, ດ້ານຂອງເພັດສາມາດປ່ຽນເປັນອຸນຫະພູມປະມານ 900 ℃ຫຼືສູງກວ່າ. ໃນລະຫວ່າງການນໍາໃຊ້, PDCs ພື້ນເມືອງມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະເສື່ອມສະພາບທີ່ປະມານ 750 ℃. ເມື່ອເຈາະຜ່ານຊັ້ນຫີນທີ່ແຂງແລະຂັດ, PDCs ສາມາດບັນລຸອຸນຫະພູມນີ້ໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍເນື່ອງຈາກຄວາມຮ້ອນ frictional, ແລະອຸນຫະພູມທັນທີທັນໃດ (ເຊັ່ນ, ອຸນຫະພູມທ້ອງຖິ່ນໃນລະດັບກ້ອງຈຸລະທັດ) ສາມາດສູງຂຶ້ນ, ໄກເກີນຈຸດ melting ຂອງ cobalt (1495 ° C).
ເມື່ອປຽບທຽບກັບເພັດບໍລິສຸດ, ເນື່ອງຈາກມີ cobalt, ເພັດປ່ຽນເປັນ graphite ໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາ. ດັ່ງນັ້ນ, ການໃສ່ເພັດແມ່ນເກີດມາຈາກ graphitization ທີ່ເປັນຜົນມາຈາກຄວາມຮ້ອນ frictional ທ້ອງຖິ່ນ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຕົວຄູນການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນຂອງ cobalt ແມ່ນສູງກວ່າເພັດຫຼາຍ, ດັ່ງນັ້ນໃນລະຫວ່າງການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ, ຄວາມຜູກພັນລະຫວ່າງເມັດເພັດສາມາດຖືກລົບກວນໂດຍການຂະຫຍາຍຂອງ cobalt.
ໃນປີ 1983, ນັກຄົ້ນຄວ້າສອງຄົນໄດ້ປະຕິບັດການປິ່ນປົວການກໍາຈັດເພັດຢູ່ດ້ານຂອງຊັ້ນເພັດ PDC ມາດຕະຖານ, ເສີມຂະຫຍາຍປະສິດທິພາບຂອງແຂ້ວ PDC ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການປະດິດນີ້ບໍ່ໄດ້ຮັບຄວາມສົນໃຈທີ່ມັນສົມຄວນ. ມັນບໍ່ແມ່ນຈົນກ່ວາຫຼັງຈາກປີ 2000, ດ້ວຍຄວາມເຂົ້າໃຈເລິກເຊິ່ງກ່ຽວກັບຊັ້ນເພັດ PDC, ຜູ້ສະຫນອງເຄື່ອງເຈາະໄດ້ເລີ່ມນໍາໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີນີ້ກັບແຂ້ວ PDC ທີ່ໃຊ້ໃນການເຈາະຫີນ. ແຂ້ວທີ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ວຍວິທີນີ້ແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບການຂັດຫຼາຍທີ່ມີການສວມໃສ່ກົນຈັກຄວາມຮ້ອນທີ່ສໍາຄັນແລະຖືກເອີ້ນທົ່ວໄປວ່າແຂ້ວ "de-cobalted".
ອັນທີ່ເອີ້ນວ່າ "de-cobalt" ແມ່ນເຮັດໃນແບບດັ້ງເດີມເພື່ອເຮັດໃຫ້ PDC, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນຫນ້າດິນຂອງຊັ້ນເພັດຂອງມັນໄດ້ຖືກແຊ່ນ້ໍາໃນອາຊິດທີ່ເຂັ້ມແຂງເພື່ອເອົາໄລຍະ cobalt ຜ່ານຂະບວນການ etching ອາຊິດ. ຄວາມເລິກຂອງການໂຍກຍ້າຍ cobalt ສາມາດບັນລຸປະມານ 200 microns.
ການທົດສອບການສວມໃສ່ຢ່າງຫນັກໄດ້ຖືກດໍາເນີນຢູ່ໃນສອງແຂ້ວ PDC ດຽວກັນ (ຫນຶ່ງໃນນັ້ນໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ວຍການກໍາຈັດ cobalt ເທິງຫນ້າດິນເພັດ). ຫຼັງຈາກການຕັດ 5000m ຂອງ granite, ມັນພົບເຫັນວ່າອັດຕາການສວມໃສ່ຂອງ PDC ທີ່ບໍ່ແມ່ນ cobalt ໄດ້ເລີ່ມເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, PDC ທີ່ຖືກໂຍກຍ້າຍ cobalt ຮັກສາຄວາມໄວຕັດທີ່ຂ້ອນຂ້າງຄົງທີ່ໃນຂະນະທີ່ຕັດຫີນປະມານ 15000 ແມັດ.
2. ວິທີການກວດຫາ PDC
ມີສອງປະເພດຂອງວິທີການກວດພົບແຂ້ວ PDC, ຄືການທົດສອບການທໍາລາຍແລະການທົດສອບທີ່ບໍ່ທໍາລາຍ.
1. ການທົດສອບການທໍາລາຍ
ການທົດສອບເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນມີຈຸດປະສົງເພື່ອຈໍາລອງສະພາບ downhole ເປັນຈິງເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້ເພື່ອປະເມີນປະສິດທິພາບຂອງການຕັດແຂ້ວພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂດັ່ງກ່າວ. ສອງຮູບແບບຕົ້ນຕໍຂອງການທົດສອບການທໍາລາຍແມ່ນການທົດສອບຄວາມຕ້ານທານການສວມໃສ່ແລະການທົດສອບຄວາມຕ້ານທານຜົນກະທົບ.
(1) ການທົດສອບການທົນທານຕໍ່ການສວມໃສ່
ອຸປະກອນສາມຊະນິດແມ່ນໃຊ້ເພື່ອເຮັດການທົດສອບຄວາມຕ້ານທານຂອງ PDC:
A. ເຄື່ອງກຶງແນວຕັ້ງ (VTL)
ໃນລະຫວ່າງການທົດສອບ, ທໍາອິດແກ້ໄຂບິດ PDC ກັບເຄື່ອງກັ່ນ VTL ແລະວາງຕົວຢ່າງ Rock (ໂດຍປົກກະຕິເປັນ granite) ຕໍ່ໄປກັບ bit PDC. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, rotate ຕົວຢ່າງ Rock ອ້ອມຮອບແກນ lathe ດ້ວຍຄວາມໄວທີ່ແນ່ນອນ. ບິດ PDC ຕັດເຂົ້າໄປໃນຕົວຢ່າງຫີນທີ່ມີຄວາມເລິກສະເພາະ. ເມື່ອນໍາໃຊ້ granite ສໍາລັບການທົດສອບ, ຄວາມເລິກຂອງການຕັດນີ້ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຫນ້ອຍກວ່າ 1 ມມ. ການທົດສອບນີ້ສາມາດແຫ້ງຫຼືປຽກ. ໃນ "ການທົດສອບ VTL ແຫ້ງ," ເມື່ອ PDC ຕັດຜ່ານຫີນ, ບໍ່ມີການເຮັດຄວາມເຢັນ; ຄວາມຮ້ອນ frictional ທັງຫມົດທີ່ຜະລິດເຂົ້າໄປໃນ PDC, ເລັ່ງຂະບວນການ graphitization ຂອງເພັດ. ວິທີການທົດສອບນີ້ໃຫ້ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ດີເລີດໃນເວລາທີ່ການປະເມີນບິດ PDC ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ຕ້ອງການຄວາມກົດດັນການເຈາະສູງຫຼືຄວາມໄວຫມຸນສູງ.
"ການທົດສອບ VTL ປຽກ" ກວດພົບຊີວິດຂອງ PDC ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂຄວາມຮ້ອນປານກາງໂດຍການເຮັດໃຫ້ແຂ້ວ PDC ເຢັນດ້ວຍນ້ໍາຫຼືອາກາດໃນລະຫວ່າງການທົດສອບ. ດັ່ງນັ້ນ, ແຫຼ່ງການສວມໃສ່ຕົ້ນຕໍຂອງການທົດສອບນີ້ແມ່ນການຂັດຕົວຢ່າງຫີນແທນທີ່ຈະເປັນປັດໃຈຄວາມຮ້ອນ.
B, ເຄື່ອງກຶງແນວນອນ
ການທົດສອບນີ້ຍັງດໍາເນີນດ້ວຍ granite, ແລະຫຼັກການຂອງການທົດສອບແມ່ນພື້ນຖານຄືກັນກັບ VTL. ເວລາການທົດສອບແມ່ນພຽງແຕ່ສອງສາມນາທີ, ແລະການຊ໊ອກຄວາມຮ້ອນລະຫວ່າງແຂ້ວ granite ແລະ PDC ແມ່ນຈໍາກັດຫຼາຍ.
ຕົວກໍານົດການທົດສອບ granite ທີ່ໃຊ້ໂດຍຜູ້ສະຫນອງເຄື່ອງມື PDC ຈະແຕກຕ່າງກັນ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ຕົວກໍານົດການທົດສອບທີ່ນໍາໃຊ້ໂດຍບໍລິສັດ Synthetic Corporation ແລະບໍລິສັດ DI ໃນສະຫະລັດແມ່ນບໍ່ຄືກັນ, ແຕ່ພວກເຂົາໃຊ້ວັດສະດຸ granite ດຽວກັນສໍາລັບການທົດສອບຂອງພວກເຂົາ, ຫີນ polycrystalline igneous ປະເພດຫຍາບຫາປານກາງທີ່ມີ porosity ຫນ້ອຍຫຼາຍແລະມີຄວາມເຂັ້ມແຂງບີບອັດຂອງ 190MPa.
C. ເຄື່ອງມືວັດແທກອັດຕາສ່ວນການຂັດ
ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ກໍານົດ, ຊັ້ນເພັດຂອງ PDC ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຕັດລໍ້ຂັດ silicon carbide, ແລະອັດຕາສ່ວນຂອງອັດຕາການສວມໃສ່ຂອງລໍ້ grinding ແລະອັດຕາການສວມໃສ່ຂອງ PDC ແມ່ນຖືເປັນດັດຊະນີການສວມໃສ່ຂອງ PDC, ເຊິ່ງເອີ້ນວ່າອັດຕາສ່ວນການສວມໃສ່.
(2) ການທົດສອບຄວາມຕ້ານທານຜົນກະທົບ
ວິທີການສໍາລັບການທົດສອບຜົນກະທົບປະກອບດ້ວຍການຕິດຕັ້ງແຂ້ວ PDC ໃນມຸມຂອງ 15-25 ອົງສາແລະຫຼັງຈາກນັ້ນຫຼຸດລົງວັດຖຸຈາກຄວາມສູງສະເພາະໃດຫນຶ່ງເພື່ອມົນຕີຊັ້ນເພັດກ່ຽວກັບແຂ້ວ PDC ຕັ້ງ. ນ້ໍາຫນັກແລະຄວາມສູງຂອງວັດຖຸທີ່ຫຼຸດລົງຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງລະດັບພະລັງງານຜົນກະທົບທີ່ມີປະສົບການໂດຍແຂ້ວທົດລອງ, ເຊິ່ງຄ່ອຍໆສາມາດເພີ່ມຂຶ້ນເຖິງ 100 joules. ແຕ່ລະແຂ້ວສາມາດຖືກກະທົບ 3-7 ຄັ້ງຈົນກ່ວາມັນບໍ່ສາມາດທົດສອບຕື່ມອີກ. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ, ຢ່າງຫນ້ອຍ 10 ຕົວຢ່າງຂອງແຕ່ລະປະເພດຂອງແຂ້ວໄດ້ຖືກທົດສອບໃນແຕ່ລະລະດັບພະລັງງານ. ເນື່ອງຈາກມີລະດັບຄວາມຕ້ານທານຂອງແຂ້ວຕໍ່ກັບຜົນກະທົບ, ຜົນການທົດສອບໃນແຕ່ລະລະດັບພະລັງງານແມ່ນພື້ນທີ່ສະເລ່ຍຂອງເພັດ spalling ຫຼັງຈາກຜົນກະທົບສໍາລັບແຕ່ລະແຂ້ວ.
2. ການທົດສອບທີ່ບໍ່ທໍາລາຍ
ເຕັກນິກການທົດສອບທີ່ບໍ່ທໍາລາຍການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງທີ່ສຸດ (ນອກເຫນືອການກວດກາດ້ວຍສາຍຕາແລະກ້ອງຈຸລະທັດ) ແມ່ນການສະແກນ ultrasonic (Cscan).
ເທກໂນໂລຍີສະແກນ C ສາມາດກວດພົບຂໍ້ບົກພ່ອງຂະຫນາດນ້ອຍແລະກໍານົດສະຖານທີ່ແລະຂະຫນາດຂອງຂໍ້ບົກພ່ອງ. ເມື່ອເຮັດການທົດສອບນີ້, ທໍາອິດເອົາແຂ້ວ PDC ເຂົ້າໄປໃນຖັງນ້ໍາ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນສະແກນດ້ວຍເຄື່ອງກວດ ultrasonic;
ບົດຄວາມນີ້ໄດ້ພິມຄືນຈາກ “ເຄືອຂ່າຍການເຮັດວຽກໂລຫະສາກົນ“
ເວລາປະກາດ: 21-03-2025
