متههای پی دی سی: ویژگیها و نحوهی استفادهی صحیح
پی دی سی مخفف عبارت پلی کریستالی الماس جمع و جور است و به متههایی اشاره دارد که دارای تیغههای پی دی سی هستند. این ابزارها که تیغههای برش پی دی سی یا تیغههای برش فشرده نیز نامیده میشوند، پس از توسعه اولین عنصر برش پی دی سی توسط شرکت جنرال الکتریک در سال ۱۹۷۳ معرفی شدند. به لطف نرخ نفوذ بالا، عمر طولانی و عملکرد خوب در فیلمبرداری، متههای پی دی سی به سرعت در حفاری نفت و گاز رواج یافتند و اکنون تقریباً توسط همه تولیدکنندگان مته تولید میشوند.
ویژگیهای ساختاری یک مته پی دی سی از بدنه مته، تیغههای برش پی دی سی، نازلها و اجزای مرتبط تشکیل شده است. بر اساس ساختار و روش ساخت، متههای پی دی سی معمولاً به دو نوع اصلی تقسیم میشوند: بدنه فولادی و بدنه ماتریسی.
متههای پی دی سی با بدنه فولادی از فولاد با کربن متوسط به صورت یک قطعه فولادی واحد ساخته میشوند. حفرههایی در سطح کار سوراخ یا ماشینکاری میشوند و تیغههای پی دی سی با فشار در این حفرهها قرار میگیرند. سطح تاج مته اغلب سختکاری سطحی میشود (به عنوان مثال با پوشش اسپری کاربید تنگستن یا کربندهی) تا مقاومت در برابر فرسایش بهبود یابد. مزایا: تولید سادهتر و هزینه کمتر. معایب: بدنه فولادی مقاومت کمتری در برابر فرسایش دارد و نگهداری تیغه میتواند دشوارتر باشد. این متهها امروزه کمتر رایج هستند.
متههای پی دی سی با بدنه ماتریسی معمولاً دارای یک بخش بالایی فولادی و یک بخش پایینی هستند که از یک ماتریس کاربید تنگستن مقاوم در برابر سایش ساخته شده توسط تف جوشی متالورژی پودر تشکیل شدهاند. تیغههای پی دی سی با استفاده از لحیم کاری در دمای پایین، در حفرههای از پیش شکل گرفته در ماتریس لحیم میشوند. ماتریس سخت و مقاوم در برابر فرسایش، عمر طولانیتر و فیلمبرداری بالاتری را فراهم میکند و متههای ماتریسی را به گزینهای پرکاربردتر در حفاری معاصر تبدیل میکند.
اصول کار متههای پی دی سی، سنگ را با برش دادن میشکنند، نه با خرد کردن. تیغههای پی دی سی خود تیز شونده هستند و تحت فشار وزن وارده بر مته، به راحتی در سازند نفوذ میکنند. چرخش و گشتاور باعث میشود تیغهها پیشروی کرده و سنگ را برش دهند. از آنجا که بسیاری از تیغهها به طور همزمان درگیر میشوند و چندین سطح آزاد در ته چاه ایجاد میکنند، سنگ به راحتی با عمل برشی شکسته میشود. این مکانیسم باعث راندمان بالای شکستن سنگ و نفوذ سریع میشود.
توصیههای استفاده و عملکرد صحیح
بهترین کاربردها: سازندهای طویل و همگن از نرم تا نیمه سخت که در آنها برش یکنواخت امکانپذیر است. متههای پی دی سی معمولاً برای سازندهای شنی یا مناطقی با تناوب مکرر نرم-سخت مناسب نیستند.
سبک عملیاتی توصیه شده: وزن کم روی مته، سرعت چرخش بالا (دور در دقیقه) و حجم جریان در گردش بالا بهترین نتایج را به همراه دارد.
مراحل اجرا: قبل از اجرا، از تمیز بودن سطح چاه/مته اطمینان حاصل کنید تا از آلودگی فلز یا آوار جلوگیری شود. وقتی مته برای اولین بار در چاه اجرا میشود، از وزن کمتر و دور موتور کمتر برای "پوشاندن" مته استفاده کنید و اجازه دهید کف پایدار تشکیل شود. پس از ایجاد شرایط کف، پارامترهای حفاری عادی را از سر بگیرید.
ویژگیهای مته: متههای پی دی سی به صورت یکپارچه و بدون قطعات متحرک ساخته میشوند، که آنها را برای حفاری توربینی با سرعت بالا و سایر کاربردهای با دور موتور بالا مناسب میکند.
پیروی از این دستورالعملها به حداکثر رساندن عمر مته پی دی سی، حفظ نرخ نفوذ بالا و کاهش زمان غیر تولیدی کمک میکند.
