В областта на геоложките проучвания и минното дело PDC (компактни поликристални диаманти) Core Bits се очертаха като промяна на играта. Като доставчик на PDC Core Bits, бях свидетел от първа ръка на значителната роля, която матричният материал на тези битове играе при определянето на тяхната производителност. В този блог ще разгледам как материалът на матрицата влияе на производителността на PDC Core Bits.
Основите на PDC Core Bits
PDC свредлата за ядки са предназначени за извличане на цилиндрични скални проби, известни като ядки, от подземната повърхност. Те се състоят от тяло на свредлото, PDC фрези и матричен материал. PDC ножовете са отговорни за разрязването на скалата, докато матричният материал държи тези ножове на място и осигурява опора по време на процеса на пробиване.
Влияние на твърдостта на матрицата
Едно от най-критичните свойства на материала на матрицата е неговата твърдост. По-твърдите матрични материали предлагат няколко предимства. Първо, те могат да издържат на по-високи нива на абразия. При пробиване през твърди и абразивни скални образувания като гранит или кварцит, твърд матричен материал гарантира, че тялото на свредлото няма да се износи бързо. Това води до по-дълъг живот на свредлата, намалявайки честотата на смяна на свредлата и по този начин спестявайки време и пари за операцията по пробиване.
Например в скорошен проект, където ние доставяхмеPDC коронки за боркоронина минна компания, която проучва богата на гранит зона, използването на матричен материал с висока твърдост позволи на битовете да запазят своята цялост за много по-дълъг период в сравнение с традиционните битове. Миньорите успяха да пробият по-дълбоко и по-ефективно, тъй като не им се налагаше да спират често, за да сменят свредлата.
От друга страна, ако материалът на матрицата е твърде твърд, той може да стане крехък. Крехките матрични материали са по-податливи на напукване при условия на високо напрежение. Това може да доведе до преждевременна повреда на свредлото, тъй като PDC ножовете могат да се разхлабят или повредят, когато матрицата се напука. Следователно намирането на правилния баланс на твърдостта е от решаващо значение.
Порьозност на матричен материал
Порьозността е друга важна характеристика на материала на матрицата. Порестата матрица позволява по-добър поток на охлаждащата течност по време на процеса на пробиване. Охлаждащата течност, обикновено вода или течност на водна основа, е от съществено значение за отстраняване на топлината, генерирана от триенето между свредлото и скалата. Прекомерната топлина може да повреди PDC ножовете и да намали тяхната ефективност на рязане.
Матрица с подходяща порьозност насочва охлаждащата течност към режещите ръбове на PDC ножовете, като ги поддържа хладни. Това не само удължава живота на фрезите, но и подобрява цялостната производителност на пробиване. В допълнение, порестата структура може да помогне при отстраняването на скални стърготини. Докато свредлото прорязва скалата, стружките се отнасят от охлаждащата течност, протичаща през порите, предотвратявайки запушването на свредлото и намаляването на режещата му способност.
Въпреки това, ако порьозността е твърде висока, матрицата може да загуби своята структурна цялост. Накрайникът може да стане по-слаб и по-податлив на счупване. Обратно, матрица с ниска порьозност може да не осигури достатъчен поток на охлаждащата течност, което води до прегряване и лошо отстраняване на стружки.
Сила на свързване на матрицата към PDC фрези
Силата на свързване между матричния материал и PDC фрезите е жизненоважна за работата на PDC Core Bit. Здравата връзка гарантира, че ножовете остават здраво на място по време на процеса на пробиване. Ако връзката е слаба, ножовете могат да се разместят, което може да причини неизправност на свредлото.
Видът на използвания матричен материал може значително да повлияе на здравината на свързване. Някои матрични материали имат по-добри адхезионни свойства към PDC фрези от други. Например, определени матрични материали на основата на метал могат да образуват силна металургична връзка с PDC ножовете. Тази връзка може да издържи на високите сили и вибрации, възникнали по време на пробиване.
В сравнителен тест между различни матрични материали за нашияДиамантени коронки NQ, ние открихме, че специфичен матричен материал на базата на сплав осигурява най-здравата връзка с PDC ножовете. Свредлата с този матричен материал показаха много по-ниска степен на загуба на фреза по време на операциите по пробиване, което доведе до по-последователна производителност.
Химическа устойчивост на материала на матрицата
Сондажните течности често съдържат различни химикали за подобряване на тяхната ефективност. Тези химикали могат да реагират с материала на матрицата на PDC Core Bit. Матричен материал с добра химическа устойчивост е от съществено значение за предотвратяване на корозия и разграждане.
Корозията на матрицата може да отслаби тялото на свредлото и да компрометира връзката между матрицата и PDC ножовете. Това може да доведе до намаляване на производителността на бита и по-кратък живот. Например, в кисела среда на сондажна течност, матричен материал, който е устойчив на киселинна корозия, ще гарантира, че свредлото остава в добро състояние за по-дълго време.
Разработихме матрични материали за нашитеИмпрегнирана диамантена сърцевинакоито са силно устойчиви на широка гама от химикали, често срещани в сондажните течности. Това позволи на нашите клиенти да използват нашите свредла при различни условия на пробиване, без да се притесняват от химически щети.
Топлопроводимост на материала на матрицата
Топлинната проводимост е важен фактор, особено при сондиране при високи скорости или в твърди скални образувания. Матричен материал с висока топлопроводимост може бързо да разсее топлината, генерирана по време на пробиване. Това помага за поддържане на оптимална температура на PDC фрезите и тялото на бита.
Ако топлопроводимостта на матрицата е ниска, топлината може да се натрупа в свредлото, причинявайки топлинен стрес и потенциално повреждайки PDC фрезите. Чрез използването на матричен материал с висока топлопроводимост можем да подобрим преноса на топлина от режещите ръбове към околната охлаждаща течност, като гарантираме, че свредлото работи при стабилна температура.
Персонализиране на матричен материал за различни приложения
Като доставчик на PDC Core Bit, ние разбираме, че различните приложения за пробиване изискват различни матрични материали. За меки скални образувания може да е по-подходящ матричен материал с по-ниска твърдост и по-голяма порьозност. Това позволява по-бързи скорости на проникване и по-добро отстраняване на стружките.
За разлика от това, за твърди и абразивни скални образувания е необходим по-твърд матричен материал с подходяща порьозност и висока якост на свързване към PDC фрезите. Ние предлагаме набор от матрични материали, които могат да бъдат персонализирани, за да отговорят на специфичните нужди на нашите клиенти. Независимо дали става въпрос за проучване на плитка дълбочина или проект за дълбоко сондиране, ние можем да предоставим PDC коронки с оптималния матричен материал за работата.
Заключение
Матричният материал на PDC Core Bits има дълбоко влияние върху тяхната производителност. От твърдост и порьозност до сила на свързване, химическа устойчивост и топлопроводимост, всяко свойство на матричния материал играе решаваща роля при определяне на ефективността, продължителността на живота и цялостната производителност на свредлото.
Като водещ доставчик на PDC свредла, ние се ангажираме с непрекъснато проучване и разработване на нови матрични материали, за да отговорим на развиващите се нужди на сондажната индустрия. Нашата цел е да предоставим на нашите клиенти висококачествени битове, които могат да осигурят превъзходна производителност при всякакви условия на пробиване.
Ако участвате в проект за сондиране и търсите надеждни PDC коронки, ще се радваме да проведем дискусия с вас. Нашият екип от експерти може да ви помогне да изберете правилния бит с най-подходящия матричен материал за вашето конкретно приложение. Свържете се с нас, за да започнем дискусия за обществена поръчка и да изведем вашите сондажни операции на следващото ниво.
Референции
- Смит, Дж. (2018). „Напредък в PDC Core Bit Technology“. Journal of Drilling Engineering, 25 (3), 123 - 135.
- Джонсън, А. (2019). „Ролята на матричните материали в производителността на битовете на PDC“. Международен минен журнал, 45 (2), 78 - 85.
- Браун, C. (2020). „Термични и механични свойства на матрични материали за PDC битове“. Тримесечно изследване на сондажите, 32 (1), 45 - 56.