על רקע פיתוח מואץ בתצורות עמוקות, עמוקות במיוחד ושוחקות מאוד, מקדחי PDC (פוליקריסטליין יהלום קומפקטי) דורשים עמידות משופרת בפני שחיקה ועמידות בפני סחיפה עבור כנפי החיתוך, מושבי השיניים ותעלות הזרימה שלהם.
ריתוך קשת פלזמה (PTAW), המאופיינת בשיעורי דילול נמוכים, הדבקה מתכתית ואזורים מושפעים מחום מינימליים, התפתחה כפתרון לחיזוק פני השטח המרכזי לייצור ותיקון של מקדחי PDC. טכנולוגיה זו מאפשרת לחברות נפט וגז להשיג שיעורי חדירה גדולים יותר, להפחית את תדירות החלפת המקדחים ולמטב את העלויות הכוללות.
מהו מקדח PDC? מדוע חיזוק פני השטח נחוץ?
מקדח PDC הם מקדחים בעלי חותך קבוע המסתמכים על גירוד רציף של להבי PDC כדי לשבור סלע. המבנה שלהם כולל רכיבים מרכזיים כגון כנפי חיתוך, להבי PDC, פיות ותעלות פינוי סלע. הם מתפקדים בצורה יוצאת דופן בתצורות כמו פצלי עץ. עם זאת, תחת נוזלי קידוח עם תכולת מוצקים גבוהה וסחיפה שוחקת עזה, מושב החריצים/שן נוטה לבלאי ולכשל סחיפה, מה שמשפיע בתורו על קצב החדירה (ROP) ועל חיי השירות.
יתרונות של PTAW
-שיעור דילול נמוך (בדרך כלל 2%–5%):שמירה גבוהה של הרכב הסגסוגת מבטיחה יציבות רבה יותר בקשיות ועמידות בפני שחיקה.
-חיבור מטלורגי עם אזור מושפע חום מינימליחוזק הדבקה חזק ועמידות מעולה בפני התקלפות, עם השפעה מינימלית על המיקרו-מבנה של המצע, מה שהופך אותו לאידיאלי עבור אזורים נושאי עומס מדויקים.
-תאימות אוטומציה ו-CNC:שילוב קל עם מערכות רובוטיות/CNC כדי להשיג עיצוב עקבי ולאפשר ייצור המוני.
יישומים אופייניים על מקדחי PDC
1. חיפוי שכבות עמיד בפני שחיקה על כנפי חיתוך
בצעו חיפוי PTAW על כנפי החיתוך ועל פני השטח במעלה הזרם של תעלות הזרימה כדי לשפר את העמידות בפני שחיקה שוחקת ושחיקת זרימה הנושאת חול, ובכך לעכב את ההידרדרות של משטחי הכנף וקצוותיה.
2. מחזיק שיניים PDC/חיזוק היקפי ללהב
חיפוי מתכת קשה סביב היקף מחזיק השן מפחית את הסיכון להתרופפות או ניתוק הלהב הנגרם כתוצאה מעיוות המצע, ומשפר את יציבות שמירת קצה הלהב.
3. תיקון וייצור מחדש
תיקון ריתוכים ושחזור חיפויים מיושמים על כנפי להב ותעלות זרימה שחוקות או סדוקות מקומיות, ומשחזרים את הגיאומטריה ועמידות בפני שחיקה כדי להשיג תהליך ייצור מחדש חסכוני.
PTAW מאומץ באופן נרחב גם בתעשייה עבור מייצבים וכלי קידוח קשיחים, דבר המדגים את בגרותו ויכולת השחזור שלו.
שאלות נפוצות (FAQ)
שאלה 1 מהי טכנולוגיית PTAW?
א: ריתוך קשת מועברת פלזמה (PTAW) היא טכנולוגיית חיפוי וחיזוק משטחים. היא משתמשת בקשת פלזמה כמקור חום כדי להניח אבקת סגסוגת על פני המצע, ויוצרת שכבה מלוכדת מטלורגית צפופה ובעלת קשיות גבוהה. יתרונותיה כוללים קצב דילול נמוך (2-5%), חוזק קשר גבוה ועובי שכבת החיפוי נשלט (1.5-5 מ"מ).
שאלה 2. מדוע PTAW מתאים למקדחי PDC?
א: הצלעות והמושבים של מקדח PDC נתונים לסביבות שחיקה חזקות במשך תקופה ארוכה, והם נוטים להתקלף או לכשל עקב ריתוך או ריסוס קונבנציונלי; שכבת ההדבקה המתכתית של PTAW עמידה בפני שחיקה ופגיעות, מה שמאריך משמעותית את חיי המקדח ומפחית את תדירות החלפת המקדחים.
שאלה 3. כמה זמן עוד יכולים מקדחי PDC מחוזקים ב-PTAW להחזיק מעמד?
א: על פי הנוהג בתעשייה, ניתן להאריך את חייו של ביט מחוזק פי 2-5; עלות התיקון היא בדרך כלל 20-40% מזו של ביט חדש, מה שמפחית משמעותית את עלות הקידוח הכוללת תוך שמירה על ביצועים.
שאלה 4 האם PTAW ישפיע על תכונות ההלחמה או המטריצה של מקדחי PDC?
א: שליטה סבירה בפרמטרי התהליך וכניסת החום, יחד עם אמצעי קירור ובידוד תרמי, יכולה למנוע השפעות שליליות על ארגון המצע ואיכות הלחמת הלהב. בדרך כלל מומלץ להשלים שטח גדול של חיפוי היתוך לפני הרכבת הלהב, ולבצע רק את החיזוק הדרוש לאחר טעינת הלהב.
למידע נוסף על יישום טכנולוגיית ריתוך PTAW על מקדחי PDC, או לדון בצורכי התיקון הספציפיים שלכם,צרו קשרצוות המומחים שלנו מוכן לספק פתרונות מותאמים אישית עבור היישום הספציפי שלך.
זמן פרסום: 4 בספטמבר 2025