على خلفية التطور المتسارع في التكوينات العميقة والعميقة للغاية والكاشطة للغاية، تتطلب رؤوس الحفر PDC (الماس المضغوط متعدد البلورات) مقاومة متزايدة للتآكل ومقاومة التآكل لأجنحتها القاطعة ومقاعد الأسنان وقنوات التدفق.
لحام قوس نقل البلازما (PTAW)تتميز هذه التقنية بانخفاض معدلات التخفيف، والترابط المعدني، وانخفاض المناطق المتأثرة بالحرارة، وقد برزت كحل رئيسي لتقوية الأسطح في تصنيع وإصلاح رؤوس حفر PDC. تُمكّن هذه التقنية شركات النفط والغاز من تحقيق معدلات اختراق أعلى، وتقليل تكرار استبدال الرؤوس، وتحسين التكاليف الإجمالية.
ما هو مثقاب PDC؟ ولماذا يُعدّ تقوية السطح ضرورية؟
رؤوس حفر PDC هي رؤوس قاطعة ثابتة تعتمد على الكشط المستمر بواسطة شفرات PDC لتكسير الصخور. يتضمن هيكلها مكونات رئيسية مثل أجنحة القطع، وشفرات PDC، والفوهات، وقنوات تفريغ القطع. تتميز بأداء استثنائي في تكوينات مثل الصخر الزيتي. ومع ذلك، في ظل وجود سوائل حفر عالية المحتوى من المواد الصلبة وتآكل كاشط شديد، يكون مقعد المخروط/الأسنان عرضة للتآكل والتلف الناتج عن التآكل، مما يؤثر بدوره على معدل الاختراق (ROP) وعمر الخدمة.
مزايا PTAW
-معدل تخفيف منخفض (عادةً 2% - 5%):يضمن الاحتفاظ العالي بتركيبة السبائك استقرارًا أكبر في الصلابة ومقاومة التآكل.
-الترابط المعدني مع الحد الأدنى من المنطقة المتأثرة بالحرارة:قوة ربط قوية ومقاومة فائقة للتقشير، مع تأثير ضئيل على بنية الركيزة، مما يجعلها مثالية للمناطق التي تتحمل الأحمال بدقة.
-التوافق مع الأتمتة والتحكم الرقمي بالكمبيوتر:يمكن دمجه بسهولة مع أنظمة الروبوتات/CNC لتحقيق تشكيل متسق وتمكين الإنتاج الضخم.
التطبيقات النموذجية على رؤوس الحفر PDC
1. طبقة مقاومة للتآكل على أجنحة القطع
قم بإجراء كسوة PTAW على الأجنحة القاطعة والسطح العلوي لقنوات التدفق لتعزيز المقاومة ضد التآكل الكاشط وتآكل التدفق الحامل للرمال، وبالتالي تأخير تدهور أسطح الأجنحة وحوافها.
2. حامل أسنان PDC/تعزيز محيط الشفرة
يقلل الغلاف المعدني الصلب حول محيط حامل الأسنان من خطر ارتخاء الشفرة أو انفصالها بسبب تشوه الركيزة، مما يعزز استقرار حافة الشفرة.
3. الإصلاح وإعادة التصنيع
يتم تطبيق إصلاح اللحام وإعادة بناء الكسوة على أجنحة الشفرات وقنوات التدفق البالية أو المتشققة محليًا، مما يؤدي إلى استعادة الهندسة ومقاومة التآكل لتحقيق تحول فعال من حيث التكلفة في عملية إعادة التصنيع.
كما يتم اعتماد PTAW على نطاق واسع في الصناعة للمثبتات وتغطية أدوات الحفر، مما يدل على نضجها وإمكانية إعادة إنتاجها.
الأسئلة الشائعة
س1 ما هي تكنولوجيا PTAW؟
ج: لحام القوس المنقول بالبلازما (PTAW) هو تقنية لتكسية وتقوية الأسطح. يستخدم قوس البلازما كمصدر حرارة لترسيب مسحوق السبائك على سطح الركيزة، مما يُشكل طبقة معدنية كثيفة وعالية الصلابة. ومن مزاياه انخفاض معدل التخفيف (2-5%)، وقوة الالتصاق العالية، وإمكانية التحكم في سمك طبقة الكسوة (1.5-5 مم).
س2. لماذا يُعدّ PTAW مناسبًا لرؤوس المثقاب PDC؟
أ: تتعرض جوانب ومقاعد مثاقب PDC لبيئات كاشطة عالية لفترة طويلة من الزمن، وتكون عرضة للتقشير أو الفشل بسبب اللحام التقليدي أو الرش؛ طبقة الترابط المعدنية في PTAW مقاومة للتآكل والصدمات، مما يطيل عمر مثاقب الحفر بشكل كبير ويقلل من تكرار تغييرات المثاقب.
س3. ما هي المدة التي يمكن أن تدوم فيها رؤوس الحفر PDC المقواة بـ PTAW؟
ج: وفقًا لممارسات الصناعة، يمكن زيادة عمر المثقاب المعزز بمقدار 2-5 مرات؛ وتكون تكلفة الإصلاح عادةً 20-40% من تكلفة المثقاب الجديد، مما يقلل بشكل كبير من تكلفة الحفر الإجمالية مع الحفاظ على الأداء.
س4 هل سيؤثر PTAW على خصائص اللحام أو المصفوفة لرؤوس الحفر PDC؟
ج: يُمكن للتحكّم المعقول في معايير العملية ومدخلات الحرارة، بالإضافة إلى تدابير التبريد والعزل الحراري، تجنّب الآثار السلبية على تنظيم الركيزة وجودة لحام الشفرة. يُنصح عمومًا بإكمال مساحة كبيرة من الكسوة الانصهارية قبل تجميع الشفرة، وإجراء التعزيزات اللازمة فقط بعد تحميل الشفرة.
لمعرفة المزيد عن تطبيق تقنية لحام PTAW على رؤوس الحفر PDC، أو لمناقشة احتياجات الإصلاح الخاصة بك،اتصل بنا!فريق الخبراء لدينا جاهز لتقديم حلول مخصصة لتطبيقك المحدد.
وقت النشر: 4 سبتمبر 2025