Qué es una máquina de corte pdc tipo cresta

visualización de la estructura básica

Diferente del plano tradicional o plano inclinado cortadoras pdc, the cutting surface of the ridge type PDC cutting machine presents a protruding structure similar to a ridge or ridge line. It is made of high wear-resistant PDC layer and cemented carbide substrate through high temperature and high pressure sintering. This “ridge”-like structure can be arranged in a single strip, double strips or even multiple strips, depending on the design we optimize for a specific application.

uso del terreno

La máquina de corte PDC tipo cresta se utiliza principalmente en la perforación geológica, la explotación de petróleo y gas, la excavación de carreteras mineras y otros entornos de formación complejos. Especialmente frente a dureza desigual, alta abrasividad, o la formación que contiene grietas y capas intercaladas, sus ventajas son particularmente obvias. Por ejemplo, al perforar formaciones duras de arenisca y esquisto entrelazadas, la fresa tradicional puede tener el problema del desgaste local excesivo, mientras que el diseño de cresta puede mantener una mejor resistencia al desgaste, y el tiempo utilizable se amplía considerablemente en comparación con la fresa tradicional. bit pdc.

la estructura determina el rendimiento

estructura única

First, from a mechanical point of view, the ridge structure changes the distribution of cutting forces on the PDC surface. It concentrates the cutting stress on the tip of the “ridge”, thus forming a smaller contact area and higher local pressure, which makes it more effective in breaking the rock to concentrate the stress and improve the efficiency of breaking the rock. The geometric problem is how to balance the height, width, spacing and cutting direction of the “ridge” angle, so that it can ensure the sharpness at the same time, avoid premature chipping. And in different terrain, different use cases need to choose different specifications and models (as shown below) of the drill.

En segundo lugar, la selección y combinación de materiales también es clave.

Elemento de diamante es la sustancia más dura de la naturaleza, y el PDC son las partículas de diamante de tamaño micrométrico sinterizadas juntas en condiciones extremas de temperatura ultraelevada y presión ultraelevada para formar una estructura de red densa, diamantada y de enlace interpenetrante. En este proceso, el aglutinante también es un factor crucial, que puede promover el crecimiento y la interconexión de los granos para formar una estructura resistente. Sin embargo, el contenido del aglutinante también debe controlarse con precisión, demasiado aglutinante puede reducir la dureza y la estabilidad térmica de la capa de PDC, mientras que demasiado poco aglutinante puede conducir a una sinterización insuficiente y reducir la tenacidad. Por lo tanto, necesitamos un control preciso para encontrar una proporción áurea que haga que la capa de PDC sea a la vez extremadamente dura para cortar la roca más dura y lo suficientemente dura para resistir el impacto y evitar el astillado.

Rendimiento ventajoso

Mayor eficacia de corte

Los estudios han demostrado que El cortador PDC tipo cresta tiene una mayor eficiencia de corte, puede reducir eficazmente la vibración, mejorar la velocidad de perforación. El tradicional plano brocas pdc, when cutting, the contact area is relatively large, which causes the cutting force to be distributed in a larger area, and the stress per unit area is relatively low. The ridge cutter is not the case. Its “ridges” are sharp and prominent. When in contact with the rock, the cutting force is highly concentrated at the tip of these tiny “ridges”. The effect of this stress concentration makes it possible to reduce the overall The weight on bit, or under the same weight on bit, produces a higher local pressure, which can penetrate and break the rock more quickly and effectively.

In addition, the ridge design also helps to optimize chip evacuation. Cutting down the debris in the tool surface need to have a path to discharge. Flat tools may be more likely to form a “mud cake” effect, hindering chip removal. When the ridge structure is cutting, the groove part can form a certain space, which helps the coolant to better wash the chips and prevent the cutting surface from being blocked, thereby maintaining an efficient cutting state.

Mayor vida útil

Tradicional brocas pdc may experience local excessive wear under certain working conditions, such as edge chipping or center “meat falling”. The ridge design, due to its multi-angular geometric characteristics, in the cutting process, when a “ridge” tip gradually blunt, the next “ridge” or the new geometric surface after wear can continue to maintain effective cutting ability. This is like a polyhedron, there are always sharp edges and corners can continue to work, rather than a flat dull after complete failure. This self-healing or self-maintaining sharpness feature greatly extends the effective working time of a single cutter.

En segundo lugar, una excelente resistencia al impacto es también un factor importante para prolongar la vida útil. En el complejo entorno subterráneo, las brocas se encuentran a menudo con capas intermedias duras y blandas desiguales, grietas e incluso obstáculos inesperados, que producirán fuertes cargas de impacto. La fresa de PDC tipo cresta se ha diseñado teniendo esto en cuenta. Su estructura tridimensional puede dispersar y absorber mejor la energía del impacto que la estructura plana, y reducir el riesgo de microfisuras y astillamientos causados por el impacto de la capa de PDC.

Excelente adaptabilidad al terreno

Una formación no es homogénea y puede tener cuarcita dura entrelazada con esquisto relativamente blando, o contener fisuras e intercalaciones muy abrasivas. En formaciones tan complejas, los cortadores convencionales suelen tener dificultades para mantener la estabilidad y la eficacia. Cuando la broca entra en la formación dura desde la formación blanda, la carga de corte aumentará repentinamente, y el cortador plano puede dañarse debido a la concentración de tensiones; por el contrario, de duro a blando, pueden surgir problemas como el golpeo de la broca y la inestabilidad.

The ridge design can better cope with the challenges of this changeable terrain. Its unique geometry allows it to maintain a stable cutting state when switching between different hardness formations. In the hard formation, it can effectively break rock; in the soft formation, and can smooth drilling, reduce the “stick slip” phenomenon and bit vibration. This stability greatly reduces the risk of vibration and deflection during drilling, and improves the quality and safety of the borehole.

Además, la estructura tipo cresta también muestra superioridad frente a formaciones altamente abrasivas. Gracias a sus características de dispersión de la fuerza de corte y desgaste uniforme, puede resistir la erosión y el desgaste continuos de minerales muy abrasivos en la superficie de la herramienta y mantener su rendimiento de corte. Al mismo tiempo, su estructura también ayuda a formar nuevos puntos de corte en la superficie de grietas o rocas irregulares, evitando el problema de que los cortadores tradicionales se atascan con facilidad o la eficacia disminuye al encontrarse con grietas.

Control de calidad y pruebas

Cada máquina de corte PDC de 1 cresta se somete a una serie de rigurosas pruebas de rendimiento antes de salir de fábrica, entre las que se incluyen:

• Ensayo de resistencia al impacto: simular la carga de impacto durante la perforación para garantizar su resistencia al impacto.
• Prueba de resistencia al desgaste: En condiciones de formación simuladas, se evalúan la tasa de desgaste y la vida útil.
• Prueba de resistencia al cizallamiento: verificar si la resistencia de la unión entre la capa de PDC y el sustrato cumple la norma de diseño.

Cómo elegir la máquina de corte adecuada según las distintas necesidades

No existe una norma uniforme para elegir la máquina de corte PDC tipo cresta adecuada, y es necesario tener en cuenta su escenario de aplicación específico.

Tipo de formación: ¿La formación principal es dura, semidura o blanda? ¿Hay una gran cantidad de roca abrasiva? La situación específica de la formación es diferente, y se requieren máquinas de corte con diferente altura de cresta, anchura de cresta y disposición. Por ejemplo, la perforación de capas de granito o arenisca cuarzosa duras y muy abrasivas requiere una máquina de corte de tipo cresta con una altura de cresta relativamente baja, una mayor densidad de cresta y un espesor de capa de PDC más grueso; la perforación de capas de arcilla o fangolita blanda con una pequeña cantidad de nódulos duros puede tender a elegir una máquina de corte de tipo cresta con una altura de cresta relativamente alta y una gran separación entre crestas.

Método de perforación: ¿taladrado rotatorio o taladrado rotatorio de impacto? Los distintos métodos de perforación tienen diferentes requisitos en cuanto a la resistencia al impacto y al desgaste de la máquina de corte. El taladrado rotativo de alta velocidad requerirá la estabilidad térmica y la resistencia al desgaste de la capa de PDC; el taladrado rotativo de impacto requiere una mayor tenacidad de la matriz y la mayor fuerza de unión entre la capa de PDC y la matriz.

Cuando lo elija, podrá comunicarse en detalle con nuestro equipo técnico, que le proporcionará asesoramiento profesional en función de sus necesidades específicas.

FAQ

¿Cómo mantener para alargar la vida?

• Evitar la sobrecarga: Durante el proceso de perforación, el WOB y la velocidad deben controlarse razonablemente de acuerdo con las condiciones de la formación para evitar el funcionamiento con sobrecarga.
• Sigue enfriando: garantizar un flujo de refrigerante suficiente, eliminar el calor de corte a tiempo y evitar que la capa de PDC falle por sobrecalentamiento.
• Inspección periódica: Antes y después de cada uso, compruebe cuidadosamente si la cuchilla presenta signos de astillado, desgaste excesivo o separación de la base, y sustituya a tiempo las piezas dañadas.

¿Es aplicable todo terreno?

Aunque el cortador PDC tipo cresta funciona bien en muchas formaciones complejas, no es una panacea. En algunas formaciones extremadamente blandas o muy sueltas, su mecanismo único de rotura de roca puede no aprovechar todas sus ventajas. Por ejemplo, en fangolitas muy blandas, el cortador plano tradicional Cortador PDC pueden ser más eficaces. Por lo tanto, elija el tipo adecuado según sus necesidades y consulte a profesionales si es necesario.