깊고, 매우 깊고, 연마성이 높은 지층에서 급속한 개발이 이루어지는 상황에서 PDC(다결정 다이아몬드 컴팩트) 드릴 비트는 절삭 날개, 이빨 좌석, 흐름 채널에 대해 향상된 내마모성과 내침식성이 요구됩니다.
플라즈마 이송 아크 용접(PTAW)낮은 희석률, 금속 결합, 그리고 열영향부 최소화를 특징으로 하는 은 PDC 드릴 비트 제조 및 수리를 위한 주요 표면 강화 솔루션으로 부상했습니다. 이 기술을 통해 석유 및 가스 회사는 관통률 향상, 비트 교체 빈도 감소, 그리고 전체 비용 최적화를 달성할 수 있습니다.
PDC 드릴 비트란 무엇인가요? 표면 강화는 왜 필요한가요?
PDC 드릴 비트는 PDC 블레이드의 지속적인 스크레이핑을 통해 암석을 파쇄하는 고정형 커터 비트입니다. 이 구조는 절삭날, PDC 블레이드, 노즐, 절삭물 배출 채널과 같은 주요 구성 요소를 포함합니다. 셰일과 같은 지층에서 탁월한 성능을 발휘합니다. 그러나 고형분 함량이 높고 강한 마모성 침식이 발생하는 시추 유체에서는 플루트/치형 시트가 마모 및 침식에 취약하여 관입률(ROP)과 사용 수명에 영향을 미칩니다.
PTAW의 장점
-낮은 희석률(일반적으로 2%–5%):합금 구성의 높은 유지율은 경도와 내마모성의 안정성을 더욱 높여줍니다.
-열영향부 최소화를 통한 야금 접합: 기판 미세 구조에 미치는 영향을 최소화하면서 강력한 접합 강도와 뛰어난 박리 저항성을 갖추고 있어 정밀한 하중 지지 영역에 이상적입니다.
-자동화 및 CNC 호환성:일관된 성형을 달성하고 대량 생산을 가능하게 하기 위해 로봇/CNC 시스템과 쉽게 통합됩니다.
PDC 드릴 비트의 일반적인 응용 분야
1. 절단 날개의 내마모성 층 클래딩
절단 날개와 유동 채널의 상류 표면에 PTAW 클래딩을 시행하여 연마 침식과 모래를 운반하는 유동 침식에 대한 저항성을 강화하고, 이를 통해 날개 표면과 가장자리의 저하를 지연시킵니다.
2. PDC 치아 홀더/블레이드 주변 보강재
치아 홀더 주변의 단단한 금속 클래딩은 기판 변형으로 인해 발생하는 블레이드 느슨해짐이나 분리 위험을 줄여 블레이드 가장자리 고정 안정성을 향상시킵니다.
3. 수리 및 재제조
마모되었거나 국부적으로 깨진 날개 날개와 유동 채널에 용접 수리 및 클래딩 재건을 적용하여 기하학적 구조와 내마모성을 복원하고 비용 효율적인 재제조 전환을 달성합니다.
PTAW는 안정 장치와 드릴 도구의 하드페이싱을 위해 업계에서 널리 채택되어 성숙함과 재현성을 입증합니다.
자주 묻는 질문(FAQ)
Q1 PTAW 기술이란 무엇인가요?
A: PTAW(플라즈마 이송 아크 용접)는 표면 클래딩 및 강화 기술입니다. 플라즈마 아크를 열원으로 사용하여 합금 분말을 모재 표면에 증착시켜 치밀하고 경도가 높은 야금 접합층을 형성합니다. PTAW의 장점은 낮은 희석률(2~5%), 높은 접합 강도, 그리고 클래딩층 두께 조절(1.5~5mm)입니다.
Q2. PTAW가 PDC 드릴 비트에 적합한 이유는 무엇인가요?
A: PDC 드릴 비트의 측면과 시트는 장시간 높은 마모성 환경에 노출되므로 기존 용접이나 분사 방식으로 인해 벗겨지거나 파손되기 쉽습니다. PTAW의 금속 접합층은 마모와 충격에 강하여 드릴 비트의 수명을 크게 연장하고 비트 교체 빈도를 줄여줍니다.
Q3. PTAW 강화 PDC 드릴 비트는 얼마나 오래 사용할 수 있나요?
답변: 업계 관행에 따르면 강화된 비트의 수명은 2~5배까지 늘어날 수 있으며, 수리 비용은 일반적으로 새 비트의 20~40%로, 성능은 유지하면서 전체 드릴링 비용을 크게 줄일 수 있습니다.
Q4 PTAW는 PDC 드릴 비트의 브레이징이나 매트릭스 특성에 영향을 미칩니까?
A: 공정 변수와 열 입력을 적절히 제어하고, 냉각 및 단열 조치를 병행하면 기판 조직 및 블레이드 브레이징 품질에 부정적인 영향을 미치는 것을 방지할 수 있습니다. 일반적으로 블레이드 조립 전에 넓은 면적의 용융 클래딩을 완료하고, 블레이드 장착 후에는 필요한 보강 작업만 수행하는 것이 좋습니다.
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게시 시간: 2025년 9월 4일