Pour savoir comment faire en sorte que les dents de coupe en PDC donnent le meilleur d'elles-mêmes dans l'exploration géologique, je pense que l'essentiel est là : trouver intelligemment l'équilibre entre la résistance à l'impact et la résistance à l'usure en fonction de la lithologie réelle de la formation que vous rencontrez. Beaucoup de gens pensent à acheter les outils les moins chers lorsqu'ils parlent d'achat, mais d'après mes années d'expérience, ce qui peut vraiment vous aider à réduire le coût de votre projet n'est en aucun cas ces "produits au rabais", mais ces dents de coupe de haute qualité avec une qualité de frittage constante (de préférence vérifiée par une température et une pression élevées). De cette manière, le temps de forage est naturellement plus court et le coût total par mètre peut réellement être réduit.

Dans les solutions techniques, nous envisageons généralement des chanfreins personnalisés (par exemple, je recommande généralement un angle de 15° à 25° pour les formations rocheuses dures) et des structures d'interface diamantées spéciales, qui visent toutes à prévenir les problèmes de dégradation thermique lors des opérations de carottage à grande vitesse. En résumé, vous avez besoin d'un couteau qui reste tranchant dans les sols tendres et qui ne se brise pas facilement dans les roches dures et abrasives.

Acquisition d'une fraise PDC pour l'exploration géologique

En 13 ans d'allers-retours entre les usines et les sites de forage, une grande partie des dépassements de budget que j'ai constatés ont été causés par des dents de coupe dites "bon marché". Lorsque vous achetez des dents de coupe PDC pour un projet d'exploration géologique, vous n'achetez pas une simple pièce, mais une "assurance" contre les temps d'arrêt.

Pourquoi "bas prix" signifie souvent "coût élevé" ?

Pour les responsables de la chaîne d'approvisionnement, la pression pour réduire le prix d'achat des articles individuels est réelle. Cependant, dans le domaine de l'exploration géologique, je pense personnellement que le seul indicateur réellement significatif est le coût total du forage (CTF).

Il y a là un "piège furtif" : Une dent de coupe PDC standard vous permettra peut-être d'économiser 20%. Mais pensez-y, si elle se délamine après seulement 50 mètres (c'est-à-dire si la couche de diamant se détache de la matrice de carbure) en raison d'un mauvais contrôle du frittage, votre équipe devra s'arrêter et descendre de la tige de forage. Le prix à payer est élevé.

Les coûts réels sont les suivants : les coûts liés à l'arrêt de l'appareil de forage, à la main-d'œuvre et au carburant pendant le processus de levage et d'abaissement de la tige de forage dépassent souvent de loin le prix du trépan lui-même.

Ma suggestion est la suivante : déplacez l'objectif des négociations du "prix à la pièce" vers "l'avance garantie". Recherchez des fournisseurs qui peuvent vous fournir des rapports de C-Scan (échographie). Cela peut vous aider à confirmer que l'interface entre le diamant et le carbure de tungstène est intacte et ne présente aucun défaut avant de quitter l'usine.

Évaluer la stabilité des fournisseurs et la constance de la qualité

Vérifiez la cohérence du chanfrein : Pour ce faire, je prends habituellement cinq dents de coupe dans la boîte. Regardez de plus près avec une loupe et s'il y a une différence notable de largeur ou d'angle entre leurs bords chanfreinés, alors laissez-moi vous dire que la précision d'affûtage de ce fabricant n'est certainement pas bonne. Cette différence entraînera des forces inégales sur la surface du foret, ce qui causera des problèmes matin et soir.

Demandez des données sur la résistance à l'usure : Une usine fiable devrait être en mesure de fournir des données de test VTL (tour vertical). Pour l'exploration géologique, je sais par expérience qu'il faut un taux d'usure qui garantisse à la fois la durabilité de l'outil et l'affûtage de l'arête de coupe.

Délai de livraison pour les commandes personnalisées : Les projets d'exploration sont souvent confrontés à des changements inattendus dans la formation des roches. Dans ce cas, votre fournisseur devra être en mesure de vous envoyer des dents de coupe de formes spéciales (comme une demi-lune ou une sphère) dans un délai de 15 jours, et non de 45 jours. Cette capacité est directement liée à la flexibilité de notre projet.

Adaptation des fraises à la lithologie

Parlons maintenant de la correspondance entre les types de couteaux et de roches.

Impact ou abrasion

Le forage géologique est un peu différent du forage de puits de pétrole et de gaz. J'ai constaté que nous avons tendance à utiliser des vitesses de rotation plus élevées (RPM) et des pressions de forage plus faibles (WOB), en particulier lors du carottage du câble métallique.

Pour les formations tendres à moyennement dures (argile, grès, schiste) : Ce dont vous avez besoin, c'est d'une résistance à l'usure. Il suffit de choisir une interface plate standard. Les dents de coupe doivent rester affûtées pour cisailler efficacement la roche. Spécifications recommandées : Taille 1304 ou 1308, avec un chanfrein plus léger.

Pour les formations dures et abrasives (granit, quartzite, calcaire) : ce qu'il faut, c'est une résistance aux chocs. Un outil fragile peut facilement se briser lorsque le foret saute ou passe d'une couche à l'autre. Ma solution est la suivante : utiliser une interface non plane (souvent appelée interface "en grille" ou "ondulée"). Cette conception augmente la surface de contact entre le diamant et le carbure, ce qui améliore considérablement la capacité des dents de coupe à absorber les chocs et donc à éviter la délamination.

Paramètres critiques pour les trépans d'exploration

Lorsque vous concevez ou choisissez des dents de coupe PDC pour l'exploration géologique dans le cadre de votre projet actuel, j'insiste souvent sur le fait que ces détails doivent être clairs :

Angle de chanfrein

Il s'agit du petit bord biseauté de la couche de diamant.

Petit chanfrein (<0,3 mm) : Très "dur" à couper dans la roche, donne de bons résultats dans les formations tendres, mais est susceptible de s'écailler dans les roches dures.

Double chanfrein : À mon avis, il s'agit de l'"étalon-or" pour les formations mixtes. Il fournit à la fois une arête de coupe primaire durable et une arête de coupe secondaire pour limiter la profondeur de la règle et éviter la surcharge des dents de coupe.

Stabilité thermique

L'exploration géologique implique souvent des trous de petit diamètre, et la circulation du liquide de refroidissement peut parfois être un véritable casse-tête. Si la température de la dent de coupe dépasse 700°C, les liants au cobalt courants induisent une graphitisation (le diamant se transforme en graphite).

Conseil (conseil de pro) : Lors de l'exploration de trous profonds, vous devez absolument demander s'il y a des dents de coupe lixiviées en profondeur (Deep Leached). En retirant le catalyseur au cobalt de la surface du diamant, nous pouvons augmenter la limite supérieure de la stabilité thermique à près de 1200°C, de sorte que les dents de coupe peuvent survivre même si le rinçage du fond du trou est temporairement affecté.

Le choix de la bonne fraise PDC détermine le succès ou l'échec.

En fin de compte, les bonnes dents de coupe PDC déterminent directement le succès ou l'échec d'un projet. Nous avons tous le même objectif : un carottage réussi et un forage efficace. Trouver la dent de coupe PDC idéale pour l'exploration géologique n'est pas une question de chance. Il faut analyser la formation, finaliser le budget, sélectionner les spécifications de la dent de coupe et, en fin de compte, transformer le défi du forage en un "outil" rentable.

A propos de l'auteur : David

Je suis ingénieur d'application produit principal et j'ai plus de 13 ans d'expérience dans le domaine de la transition entre l'installation de forage et l'atelier de fabrication. Ayant commencé ma carrière en étant confronté directement à des formations géologiques difficiles, je me spécialise maintenant dans la science de la fabrication et du frittage de l'acier. Fraises PDC pour l'exploration géologique. Ma mission est simple : vous aider à sélectionner les spécifications exactes qui maximisent votre ROP et minimisent le coût au mètre de votre projet.