Ниже приведена таблица размеров 1 наиболее часто используемого стандартного плоского композитного листа PDC (Flat PDC Cutter) в нефтяной, газовой, горнодобывающей промышленности и при бурении водяных скважин. Эти данные - не жесткие цифры в учебниках, а спецификации, которые мы ежедневно используем на производственных линиях. Если вы выбираете или проектируете бур, эта таблица в основном покрывает 90% спроса на рынке.

Распространенные размеры плоских резцов PDC

Серия	Модель (Model)	Диаметр (мм)	Диаметр (дюйм)	Общая высота (мм)	Толщина алмазного слоя (мм)	Типичные сценарии применения (Типичное применение)
Серия 08	0808	8.0 ±0.05	0.315	8.0 ±0.1	1.0 - 1.5	долота для отбора керна, геологического бурения.
10 серия	1004	10.0 ±0.05	0.394	4.5 ±0.1	1.0 - 1.5	мягкое образование, или ремонтные работы.
13 серия	1308	13.44 ±0.05	0.529	8.0 ±0.1	2.0 - 2.5	Эталонный продукт для промышленности. Первый выбор для твердых пластов при бурении нефтяных и газовых скважин.
	1313	13.44 ±0.05	0.529	13.0 ±0.1	2.0-приложения 2.5	высокие требования к износостойкости.
16 серия	1613	16.0 ±0.05	0.630	13.0 ±0.1	2.0 - 2.8	агрессивное бурение, сверла большого диаметра.
	1616	16.0 ±0.05	0.630	16.0 ±0.1	2.0 - 2.8	условия труда с чрезвычайно высокими требованиями к сроку службы.
19 серия	1913	19.05 ±0.05	0.750	13.0 ±0.1	2.2 - 3.0	крупногабаритные расширители, мягкие и среднетвердые породы.
	1916	19.05 ±0.05	0.750	16.0 ±0.1	2.2 - 3.0	тяжелый шахтный и нефтепромысловый специальный композитный лист.

Допуск на фрезы PDC

В этом кругу, если кто-то говорит вам "стандартный размер", не упоминая о допуске, он, вероятно, недостаточно профессионален. Для высококачественных поставщиков эти микроны должны быть убиты:

• Допуск на диаметр: обычно контролируется в пределах ±0,05 мм. Этот параметр имеет решающее значение. Высокоточный припой (пайка) требует чрезвычайно малого зазора между компактом и карманом. Если зазор больше, припой заполняется сильнее, прочность на срез снижается, а зубцы легко отваливаются при сверлении.
• Допуск по высоте: обычно ± 0,10 мм. Хотя влияние высоты на сборку не так велико, но для того, чтобы обеспечить баланс режущей структуры поверхности зуба (профиль), постоянство высоты должно быть стабильным.

Совет профессионала с фабрики:

Если вы занимаетесь ремонтом сверл (Ремонт старых сверл), не просто берите снятую старую деталь для измерения размера - она должна быть изношена. Обязательно измерьте гнездо зуба (карман).

По моему опыту, размер гнезда зуба многих старых сверл часто слишком велик из-за износа или предыдущего ремонта и шлифовки. Если не обратить на это внимание, то можно вставить в него стандартную пленку, и оно расшатается. В этом случае не забывайте заказывать у производителей "увеличенные" (Oversized) композитные листы, например +0,1 мм в диаметре, чтобы обеспечить интерференционную посадку и стабильную сварку.

Как размер влияет на производительность бурения

Судя по данным, полученным нами на сайтах с разной литологией (Lithologies), выбор размера напрямую определяет, будете ли вы "есть почву" или "грызть кости":

1. Мелкие зубы (8 мм - 13 мм)

• Главное поле битвы: твердые образования, абразивные образования.
• Физическая логика: Небольшие размеры, например 1308 или 1313, имеют более высокую точечную нагрузку (Point Loading, давление на единицу площади). При одинаковом давлении на долото мелкие зубья легче вдавливаются в твердую породу и разбивают ее.
• Преимущество в плотности: на лезвии может быть расположено больше мелких зубцов. Это означает, что общий объем алмаза увеличился, избыточность (Redundancy) также возросла, и рядом с этим сломанным алмазом есть заменители.

2. Крупные зубы (16 мм - 19 мм +)

• Главное поле битвы: мягкие и средние образования (сланцы, песчаники).
• Физическая логика: При таком большом размере 1913 глубина резания (DOC) велика. Они очень агрессивны, "выгребают" материал, как лопата в мягкой породе, и скорость проникновения (ROP) очень высока.
• Точка риска: площадь поверхности велика, и поглощаемая сила удара также велика. Если прыжки происходят в межпластовых слоях (Interbedded Formations), крупные зубы более подвержены разрушению (Spalling).

Не забудьте про фаску (размер фаски).

Чаще всего вы выбираете правильный размер 1613, но он все равно проваливается при спуске в колодец. Проблема часто кроется в фаске.

• Стандартная фаска (0,3 мм-0,4 мм): баланс типа игрока, учитывающий атаку и ударопрочность.
• Глубокая фаска (>0,5 мм): Если вы знаете, что под ним находится слой гравия или конгломерата, необходимо снять глубокую фаску. Хотя при этом немного снизится скорость бурения, зато значительно повысится ударопрочность. Даже если скорость бурения будет ниже, это гораздо экономичнее, чем замена головок.

Об авторе: Марк Эванс

"Я - Марк Эванс, старший технический менеджер по продукции с более чем десятилетним практическим опытом производства и применения PDC. От агломерационного пресса до буровой установки я специализируюсь на преодолении разрыва между заводскими допусками и эксплуатационными характеристиками, помогая производителям инструментов и инженерам оптимизировать конструкции буровых долот с помощью правильных спецификаций резцов."