يختلف تصميم رؤوس حفر PDC الحالية، كقالب، اختلافًا كبيرًا عن تصميمها قبل بضع سنوات فقط. فقد زادت قوة الشد ومقاومة الصدمات بنسبة لا تقل عن 33%، وزادت قوة لحام القواطع بنسبة تقارب 80%. وفي الوقت نفسه، تحسنت الأشكال الهندسية وتقنية الهياكل الداعمة، مما أدى إلى منتجات قالبية متينة وعالية الإنتاجية.
مواد القطع
تُصنع قواطع PDC من ركيزة كربيد وحبيبات ماس. وتُشكّل الحرارة العالية التي تصل إلى حوالي 2800 درجة مئوية والضغط العالي الذي يبلغ حوالي مليون رطل لكل بوصة مربعة المادة المضغوطة. كما تعمل سبيكة الكوبالت كمحفز لعملية التلبيد، حيث يساعد الكوبالت على ربط الكربيد والماس.
عدد القواطع
نستخدم عادةً عددًا أقل من القواطع مع رؤوس الحفر PDC اللينة، لأن كل قاطع يزيل عمقًا أكبر من المادة. أما في التكوينات الصخرية الصلبة، فمن الضروري استخدام عدد أكبر من القواطع لتعويض انخفاض عمق القطع.
رؤوس مثقاب PDC - مقاسات القواطع
في التكوينات الصخرية اللينة، نختار عادةً قواطع أكبر حجماً مقارنةً بالتكوينات الصخرية الصلبة. ويتراوح الحجم القياسي عادةً بين 8 مم و19 مم في جميع أنواع القواطع.
نصف بشكل عام اتجاه تصميم رف القطع من خلال زوايا الميل الخلفي والميل الجانبي.
● زاوية ميل القاطع الخلفية هي الزاوية التي يشكلها وجه القاطع مع التكوين الصخري، وتُقاس من الوضع الرأسي. تتراوح زوايا الميل الخلفية عادةً بين 15° و45°. وهي ليست ثابتة عبر المثقاب، ولا من مثقاب لآخر. يؤثر مقدار زاوية ميل القاطع في مثاقب PDC على معدل الاختراق ومقاومة القاطع للتآكل. فمع زيادة زاوية الميل، ينخفض معدل الاختراق، لكن تزداد مقاومة التآكل لأن الحمل المطبق يتوزع الآن على مساحة أكبر بكثير. تتميز قواطع PDC ذات زوايا الميل الخلفية الصغيرة بقدرتها على قطع أعماق كبيرة، وبالتالي فهي أكثر فعالية، وتولد عزم دوران عالٍ، وتكون عرضة للتآكل المتسارع وخطر أكبر للتلف الناتج عن الصدمات.
● زاوية ميل القاطع الجانبية هي مقياس مكافئ لاتجاه القاطع من اليسار إلى اليمين. عادةً ما تكون زوايا الميل الجانبية صغيرة. تساعد زاوية الميل الجانبية في تنظيف الثقب من خلال توجيه نواتج الحفر ميكانيكيًا نحو الفراغ الحلقي.
تاريخ النشر: 10 أغسطس 2023