Qué es una máquina de corte pdc tipo cresta

visualización de la estructura básica

Diferente del plano tradicional o plano inclinado cortadoras pdc, la superficie de corte de la máquina de corte PDC tipo cresta presenta una estructura saliente similar a una cresta o línea de cresta. Está hecha de capa de PDC de alta resistencia al desgaste y sustrato de carburo cementado mediante sinterización a alta temperatura y alta presión. Esta estructura similar a una "cresta" puede disponerse en una sola tira, en tiras dobles o incluso en tiras múltiples, según el diseño que optimicemos para una aplicación específica.

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

En primer lugar, desde un punto de vista mecánico, la estructura de la cresta cambia la distribución de las fuerzas de corte en la superficie del PDC. Concentra la tensión de corte en la punta de la "cresta", formando así un área de contacto más pequeña y una presión local más alta, lo que hace que sea más eficaz en la rotura de la roca para concentrar la tensión y mejorar la eficacia de la rotura de la roca. El problema geométrico es cómo equilibrar la altura, la anchura, el espaciado y la dirección de corte del ángulo de la "cresta", para que pueda garantizar la nitidez al mismo tiempo, evitar el astillado prematuro. Y en diferentes terrenos, diferentes casos de uso necesitan elegir diferentes especificaciones y modelos (como se muestra a continuación) de la broca.

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 , ridge type PDC cutter has higher cutting efficiency, can effectively reduce vibration, improve the drilling speed. The traditional flat brocas pdcAl cortar, el área de contacto es relativamente grande, lo que hace que la fuerza de corte se distribuya en un área mayor, y la tensión por unidad de área es relativamente baja. No es el caso del cortador de crestas. Sus "crestas" son afiladas y prominentes. Al entrar en contacto con la roca, la fuerza de corte se concentra en la punta de estas pequeñas "crestas". El efecto de esta concentración de esfuerzos permite reducir el El peso sobre la broca, o con el mismo peso sobre la broca, produce una mayor presión local, que puede penetrar y romper la roca con mayor rapidez y eficacia.

Además, el diseño de la cresta también ayuda a optimizar la evacuación de la viruta. Las virutas en la superficie de la herramienta necesitan tener una vía de evacuación. Las herramientas planas pueden ser más propensas a formar un efecto de "torta de barro", dificultando la evacuación de la viruta. Cuando la estructura de la cresta está cortando, la parte de la ranura puede formar un cierto espacio, lo que ayuda a que el refrigerante lave mejor las virutas y evite que la superficie de corte se bloquee, manteniendo así un estado de corte eficiente.

Mayor vida útil

Tradicional brocas pdc puede experimentar un desgaste local excesivo en determinadas condiciones de trabajo, como el astillado del filo o la "caída de carne" del centro. El diseño de la cresta, debido a sus características geométricas multiangular, en el proceso de corte, cuando una punta "cresta" poco a poco embotado, el siguiente "cresta" o la nueva superficie geométrica después de desgaste puede seguir manteniendo la capacidad de corte eficaz. Esto es como un poliedro, siempre hay bordes afilados y las esquinas pueden seguir trabajando, en lugar de un mate plana después de un fallo completo. Esta característica de auto-curación o auto-mantenimiento del filo alarga enormemente el tiempo de trabajo efectivo de una sola cuchilla.

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.

El diseño de la cresta puede afrontar mejor los retos de este terreno cambiante. Su geometría única le permite mantener un estado de corte estable al cambiar entre formaciones de diferente dureza. En la formación dura, puede romper eficazmente la roca; en la formación blanda, y puede suavizar la perforación, reducir el fenómeno de "stick slip" y la vibración de la broca. Esta estabilidad reduce en gran medida el riesgo de vibración y desviación durante la perforación, y mejora la calidad y la seguridad de la perforación.

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.