В условиях ускоренной разработки глубоких, сверхглубоких и высокоабразивных пластов буровые долота PDC (поликристаллический алмазный компакт) требуют повышенной износостойкости и эрозионной стойкости для своих режущих лопастей, посадочных мест для зубьев и проточных каналов.
Плазменная дуговая сварка (PTAW), характеризующаяся низкими показателями разжижения, металлургической связью и минимальным количеством зон термического влияния, стала основным решением для поверхностного упрочнения при изготовлении и ремонте буровых долот PDC. Эта технология позволяет нефтегазовым компаниям достигать более высокой скорости проходки, сокращать частоту замены долот и оптимизировать общие затраты.
Что такое долото PDC? Зачем нужно укрепление поверхности?
Буровые долота PDC представляют собой долота с фиксированными резцами, которые разрушают породу за счет непрерывного соскабливания лезвиями PDC. Их конструкция включает в себя такие ключевые компоненты, как режущие крылья, лезвия PDC, насадки и каналы для удаления шлама. Они исключительно эффективны в таких породах, как сланец. Однако под воздействием буровых растворов с высоким содержанием твердой фазы и интенсивной абразивной эрозии посадочное место зубьев/канавки подвержено износу и разрушению, что, в свою очередь, влияет на скорость проходки (СП) и срок службы.
Преимущества PTAW
-Низкая степень разбавления (обычно 2–5%):Высокая сохранность состава сплава обеспечивает большую стабильность твердости и износостойкости.
-Металлургическая связь с минимальной зоной термического влияния: Высокая прочность сцепления и превосходная устойчивость к скалыванию с минимальным воздействием на микроструктуру подложки, что делает его идеальным для точных несущих нагрузку областей.
-Совместимость с автоматизацией и ЧПУ:Легко интегрируется с роботизированными системами/системами ЧПУ для достижения однородной формовки и обеспечения возможности массового производства.
Типичные области применения буровых долот PDC
1. Износостойкое покрытие режущих крыльев
Выполнить наплавку методом плавления в среде защитного газа (PTAW) на режущие лопасти и входную поверхность проточных каналов для повышения устойчивости к абразивной эрозии и эрозии под воздействием потока песка, тем самым замедлив разрушение поверхностей и кромок крыльев.
2. Усиление держателя зуба PDC/периферийной части лезвия
Твердосплавное покрытие по периферии держателя зубьев снижает риск ослабления или отсоединения лезвия из-за деформации основания, повышая стабильность удержания кромки лезвия.
3. Ремонт и восстановление
Ремонт сварных швов и восстановление наплавки применяются к изношенным или имеющим локальные сколы перьям лопаток и проточным каналам, восстанавливая геометрию и износостойкость для достижения экономически эффективного цикла восстановления.
Технология PTAW также широко применяется в промышленности для наплавки стабилизаторов и бурового инструмента, демонстрируя свою зрелость и воспроизводимость.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
В1 Что такое технология PTAW?
A: Технология PTAW (плазменно-дуговая сварка с переносом тока) — это технология наплавки и упрочнения поверхности. В ней плазменная дуга используется в качестве источника тепла для осаждения легированного порошка на поверхность подложки, образуя плотный металлургический слой высокой твёрдости. Преимуществами технологии являются низкая степень разбавления (2–5%), высокая прочность соединения и контролируемая толщина наплавленного слоя (1,5–5 мм).
В2. Почему PTAW подходит для буровых долот PDC?
A: Боковые поверхности и посадочные места буровых долот PDC подвергаются воздействию высокоабразивных сред в течение длительного периода времени и склонны к отслоению или разрушению из-за традиционной сварки или напыления; металлургический связующий слой PTAW устойчив к истиранию и ударам, что значительно продлевает срок службы бурового долота и снижает частоту его замены.
В3. Как долго могут прослужить буровые долота PDC, армированные PTAW?
A: Согласно отраслевой практике срок службы упрочненного долота может быть увеличен в 2–5 раз, стоимость ремонта обычно составляет 20–40% от стоимости нового долота, что существенно снижает общую стоимость бурения при сохранении производительности.
В4 Повлияет ли PTAW на свойства пайки или матрицы буровых долот PDC?
A: Разумный контроль параметров процесса и подвода тепла, а также меры по охлаждению и теплоизоляции позволяют избежать негативного влияния на структуру подложки и качество пайки лопатки. Как правило, рекомендуется выполнить наплавку большой площади перед сборкой лопатки и выполнять только необходимое армирование после установки лопатки.
Чтобы узнать больше о применении технологии сварки PTAW на буровых долотах PDC или обсудить ваши конкретные потребности в ремонте,связаться с нами! Наша команда экспертов готова предоставить индивидуальные решения для вашего конкретного случая.
Время публикации: 04 сентября 2025 г.