PDC-borrkronor: Egenskaper och korrekt användning
PDC står för polykristallin diamantkompakt, vilket syftar på borrkronor med PDC-skärare. Dessa verktyg, även kallade PDC-skärkronor eller kompaktskärkronor, introducerades efter att GE utvecklade det första PDC-skärelementet 1973. Tack vare höga borrhålshastigheter, lång livslängd och god borrhållfasthet blev PDC-kronor snabbt vanliga inom olje- och gasborrning och produceras nu av praktiskt taget alla borrkronorstillverkare.
Strukturella egenskaper En PDC-borrkrona består av en borrkropp, PDC-skärare, munstycken och relaterade komponenter. Beroende på struktur och tillverkningsmetod delas PDC-borrkronor vanligtvis in i två huvudtyper: stålkropp och matriskropp.
PDC-borrkronor med stålkropp bearbetas av medelhögkolstål som ett enda stålstycke. Fickor borras eller bearbetas i bearbetningsytan och PDC-skären presspassas i dessa fickor. Borrkronans yta är ofta ythärdad (till exempel genom volframkarbidsprutbeläggningar eller karburering) för att förbättra erosionsbeständigheten. Fördelar: enklare tillverkning och lägre kostnad. Nackdelar: stålkroppen är mindre erosionsbeständig och det kan vara svårare att hålla kvar skäret; dessa borrkronor är mindre vanliga idag.
PDC-borrkronor med matriskropp har vanligtvis en övre del av stål och en nedre del av en slitstark volframkarbidmatris tillverkad genom pulvermetallurgisk sintring. PDC-skärkronor löds in i förformade fickor i matrisen med hjälp av lågtemperaturlödning. Den hårda, erosionsbeständiga matrisen ger längre livslängd och högre slaglängd, vilket gör matrisborrkronor till det mer använda alternativet vid modern borrning.
Arbetssätt PDC-borrkronor bryter berg genom skjuvning snarare än genom krossning. PDC-skären är självslipande och, under applicerad vikt på borren, penetrerar de lätt formationen. Rotation och vridmoment gör att skären rör sig framåt och skär berget. Eftersom många skär ingriper samtidigt och producerar flera fria ytor i botten av hålet, bryts berget lättare genom skjuvning. Denna mekanism ger hög bergbrytningseffektivitet och snabb penetration.
Rekommendationer för korrekt användning och drift
Bästa tillämpningar: långa, homogena formationer från mjuka till medelhårda där jämn skärverkan är möjlig. PDC-borrkronor är generellt inte lämpliga för grusiga formationer eller zoner med frekventa växlingar mellan mjukt och hårt.
Rekommenderad driftsstil: låg vikt på borret, hög rotationshastighet (RPM) och hög cirkulerande flödesvolym ger bästa resultat.
Körningsprocedurer: se till att borrhålets/borrkronans yta är ren före körning för att undvika kontaminering av metall eller skräp. När borrkronan körs ner i borrhålet för första gången, använd lägre vikt och lägre varvtal för att "klä" borrkronan och låta en stabil botten bildas; när bottenförhållandena är etablerade, återgå till normala borrparametrar.
Borrkronans egenskaper: PDC-borrkronor är integrerade utan rörliga delar, vilket gör dem väl lämpade för höghastighetsturbinborrning och andra applikationer med höga varvtal.
Att följa dessa riktlinjer hjälper till att maximera PDC-borrkronans livslängd, bibehålla höga penetrationshastigheter och minska inproduktiv tid.
