Фрезерные станки

В настоящее время бит PDC в основном используется для бурения мягких и средних твердых гомогенных пластов и не подходит для бурения в твердых формациях. Однако отличная производительность бит PDC делает ожидания буровой отрасли относительно бит PDC выше и выше. Поэтому в последние годы буровые работники в стране и за рубежом начали фокусироваться на том, как улучшить адаптивность бит PDC к жестким формациям, чтобы расширить диапазон сверла PDC, применимого к пласту. Резак PDC является основным режущим устройством PDC-бит, и его производительность оказывает решающее влияние на эффект сверления бит PDC.

Чтобы сделать бит PDC подходящим для сверления в твердом пласте, сначала необходимо иметь режущие зубы, которые могут эффективно разрезать твердые формации. Таким образом, совершенствование приспособления резаков PDC к жестким формациям и разработка новых типов резцов с лучшей производительностью стали целями исследователей в стране и за рубежом. 1 Механизм разрушения зубьев PDC при резке в твердых формациях Срок службы режущих пластин PDC зависит от износа подложки из карбида вольфрама и режущей кромки PDC. Поликристаллический алмазный слой представляет собой твердую самозатачивающуюся режущую кромку для съедания и срезания породы и защищает матрицу карбида вольфрама от сильного истирания. В то же время, когда алмазная режущая кромка подвергается растягивающему напряжению и напряжению сдвига во время резки, подложка из карбида вольфрама поддерживается для поглощения ударной нагрузки и предотвращения сильного повреждения слоя PDC. При бурении в мягкой и средней твердости слабого измельчения резак PDC может эффективно потреблять в пласте при меньшем давлении, не вызывая большой ударной нагрузки, а температура раздела между резаком и пластом не будет. Это будет слишком высокая.

В это время режущие зубцы находятся в состоянии абразивного износа и скорость износа медленная. Первый износ - это более низкая твердость металла кобальта, за которым следуют частицы карбида вольфрама. Самый медленный износ - слой поликристаллического алмаза. Таким образом, на поверхности резания образуется поликристаллический алмазный фланец, чтобы режущая кромка была острой, а подложка из карбида вольфрама, которая изнашивается медленно, обеспечивает хороший поддерживающий эффект алмазной режущей кромке. Таким образом, скорость бурения быстро и длительный срок службы. При сверлении в абразивном твердом образовании режущие зубы должны захватывать и сдвигать породу с большим давлением и силой резания, а также создавать более высокие температуры и большие ударные нагрузки. Разрушающие формы, такие как остаточный стресс, механическая усталость, ударная фрагментация и ускоренный износ тепла, действуют одновременно, заставляя алмазную режущую кромку быстро изнашиваться или чистить. Поскольку износ поликристаллического алмазного слоя и матрицы карбида вольфрама влияет друг на друга, скорость изнашивания карбида вольфрама резко возрастает, и область износа быстро увеличивается. Большие износостойкие поверхности требуют большего битового давления, что приводит к более высоким контактным давлениям, температурам трения и ударным нагрузкам, тем самым ускоряя разрушение алмазной режущей кромки. Таким образом, режущие зубы быстро терпят неудачу.

Поэтому для улучшения эффекта сверления PDC-бит в твердые формации режущие зубы должны иметь следующие характеристики: 1) хорошая самозатачиваемость, так что режущая кромка остается острой, может эффективно потреблять в породе под небольшим контактным давлением; 2) Хорошее сопротивление растяжению и сдвигу, низкое остаточное напряжение; 3) Хорошая ударная вязкость разрушения и термостойкость, так что режущая кромка может выдерживать более высокие ударные нагрузки, на прочность влияет температура; 4) Карбид карбида вольфрама должен иметь хорошую ударную вязкость и более высокую износостойкость, износ должен соответствовать износу алмазной режущей кромки; 5) Объем алмаза достаточно велик, чтобы увеличить общий срок службы резака.