עם הביקוש העולמי הגובר לאנרגיה, תעשיית חיפושי והפקת הנפט דורשת כלי קידוח יעילים ועמידים יותר ויותר. על רקע זה, צצה טכנולוגיית ציפוי פלזמה PDC (בורון ניטריד קובי פוליקריסטלי) עבור קרני קידוח נפט.

PDC הוא חומר קשיח במיוחד העשוי מחלקיקי סיליקון קרביד בשילוב עם מתכת. יש לו קשיות ועמידות גבוהות במיוחד בפני שחיקה, מה שהופך אותו לחומר קידוח אידיאלי. עם זאת, במהלך השימוש, מקדחי PDC רגישים לנזק לפני השטח הנגרם מפגיעות אלימות וחיכוך, וזה יכול לגרום לקיצור תוחלת החיים. כדי לפתור בעיה זו, מדענים פיתחו טכנולוגיית ריסוס פלזמה.

ריסוס פלזמה הוא שיטה ליצירת פלזמה בטמפרטורה גבוהה של אבקת מתכת או קרמיקה באמצעות פריקת קשת והאצתה אל פני השטח של מצע ליצירת ציפוי. באמצעות טכנולוגיה זו, ניתן ליצור ציפוי חזק ועמיד בפני קורוזיה בעל תכונות נוגדות חיכוך מעולות על מקדחי PDC, ובכך להגדיל את חיי השירות והיעילות של מקדחי המקדחים.

טכנולוגיית ציפוי פלזמה ממלאת תפקיד חיוני בייצור מקדחי נפט מסוג PDC. ראשית, על ידי בחירת חומרי ריסוס מתאימים, ניתן להתאים את הקשיות, עמידות הבלאי ועמידות הקורוזיה של הציפוי בהתאם לצרכים הספציפיים. שנית, במהלך תהליך הריסוס, הפלזמה מאיצה את המתכת או אבקת הקרמיקה למהירות על-קולית, מתקררת במהירות וממצקת אותה למבנה קשה וצפוף. מבנה זה לא רק מגן ביעילות על מצע ה-PDC מפני נזק, אלא גם משפר את חוזקו המכני ועמידותו.

בנוסף, טכנולוגיית ציפוי פלזמה יכולה לשפר את מקדם החיכוך בין פני השטח של מקדח PDC לבין שבבי הסלע. מכיוון שלציפוי מקדם חיכוך נמוך יותר ותכונות שימון עצמי טובות יותר, הוא מפחית את החיכוך שנוצר במהלך הקידוח ומשפר את יעילות הקידוח. יחד עם זאת, הטכנולוגיה יעילה גם במניעת שחיקה של חומר המצע בעת מפגש עם חומרים המכילים חומצה או חומרים קורוזיביים אחרים.

לסיכום, יישום טכנולוגיית ציפוי פלזמה של מקדח נפט PDC מביא יתרונות רבים לתעשיית חיפושי והפקת הנפט. על ידי ריסוס ציפוי חזק ועמיד, ניתן להאריך את חיי המקדח, להפחית את עלויות התחזוקה ולהאיץ את תהליך הקידוח. בעתיד, עם ההתקדמות המתמשכת של המדע והטכנולוגיה, ההערכה היא שטכנולוגיה זו תהיה בשימוש נרחב יותר ותמלא תפקיד חשוב יותר בתחום האנרגיה.