As brocas PDC, abreviações de brocas compactas de diamante policristalino, também são chamadas de brocas de corte de diamante policristalino. Desde que a primeira broca PDC foi desenvolvida em 1973, este produto tem sido amplamente adotado na perfuração de petróleo. Apresentando taxa de penetração rápida, longa vida útil e grandes imagens de perfuração, as brocas PDC tornaram-se produtos convencionais e a maioria dos fabricantes lançou sua própria série de brocas PDC.
Uma broca PDC consiste principalmente em corpo de broca, cortadores PDC e bicos. É classificado em tipo de corpo de aço e tipo de corpo de matriz de acordo com a estrutura e tecnologia de fabricação.
- Broca PDC com corpo de aço: É feito de aço médio carbono e formado por processamento mecânico. As fresas PDC são encaixadas por pressão em furos na coroa da broca, que é ainda mais endurecida por pulverização ou cementação de carboneto de tungstênio para melhorar a resistência à erosão. Este tipo possui um processo de fabricação simples, mas apresenta baixa resistência à erosão e fixação instável da fresa, por isso é raramente utilizado atualmente.
- Broca PDC de corpo matricial: A parte superior é uma estrutura de aço, enquanto a parte inferior é uma matriz de liga de carboneto de tungstênio fabricada por sinterização por metalurgia do pó. As fresas PDC são soldadas em ranhuras pré-usinadas na matriz com solda de baixa temperatura. Com alta dureza e excelente desempenho antierosão, as brocas de corpo matricial proporcionam maior vida útil e maior metragem de perfuração, sendo o tipo mais amplamente utilizado na indústria.
As brocas PDC quebram a rocha através da ação de corte. Sob pressão de perfuração, os cortadores autoafiáveis penetram facilmente nas formações rochosas e cisalham a rocha sob torque. Vários cortadores trabalham simultaneamente para criar inúmeras superfícies livres na rocha de fundo de poço, melhorando significativamente a eficiência de quebra de rocha e a velocidade de perfuração.
As brocas PDC apresentam melhor desempenho em formações homogêneas, macias a semiduras, e não são adequadas para camadas de cascalho ou formações com alternância de rochas moles e duras.
Os parâmetros de trabalho recomendados são baixa pressão de perfuração, alta velocidade de rotação e grande vazão.
Limpe bem o furo antes de passar a broca para remover todos os detritos de metal.
Comece a perfurar com baixa pressão e baixa velocidade de rotação para amaciamento. Retomar os parâmetros normais de perfuração depois que o furo estiver totalmente estabilizado.
As brocas para petróleo PDC são ferramentas essenciais para a perfuração de petróleo. Equipados com estruturas de diamante policristalino multicamadas, possuem desempenho de corte e resistência ao desgaste superiores. No entanto, as camadas de diamante são propensas a danos sob carga pesada e abrasão severa. Para prolongar a vida útil e melhorar a eficiência da perfuração, a soldagem de superfície tem sido amplamente aplicada para reparar e reforçar brocas de petróleo PDC.
A soldagem de superfície usa fontes de calor de alta energia para derreter e fundir materiais metálicos. É comumente usado para reparo de peças e melhoria de desempenho de superfície. Para brocas PDC, esta tecnologia pode restaurar camadas de diamante desgastadas ou danificadas, bem como melhorar a resistência ao desgaste e à corrosão da broca. O processo completo de soldagem de superfície inclui quatro etapas principais:
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Preparação de Superfície
Limpe completamente a superfície da broca antes de soldar para remover manchas de óleo, camadas de óxido e impurezas, garantindo uma ligação firme entre os materiais de superfície e o metal base. -
Seleção de Materiais
A seleção do material desempenha um papel decisivo na qualidade da soldagem. Os materiais selecionados devem ter alta dureza, excelente resistência ao desgaste e à corrosão. As ligas à base de cobalto são a escolha ideal para camadas de diamante policristalino devido à excelente condutividade térmica e capacidade anticorrosiva do cobalto. -
Processo de Soldagem
Aqueça o material de superfície até que ele derreta e se funda totalmente com o corpo da base da broca. Os métodos comuns de soldagem incluem soldagem a arco manual, soldagem TIG e soldagem de superfície a laser. Selecione o método adequado com base nos requisitos da broca e nas propriedades do material. -
Pós-tratamento
Execute o processamento de acompanhamento após a soldagem. O tratamento térmico é adotado para aumentar a dureza e a resistência da camada de revestimento, enquanto o processamento mecânico é usado para calibrar a forma e a dimensão da área soldada.
A soldagem de superfície prolonga efetivamente a vida útil das brocas PDC e reduz os custos de manutenção. O efeito final do reparo depende muito do controle do processo e das habilidades do operador. Antes da construção, os operadores devem selecionar materiais e métodos de soldagem adequadamente, padronizar os procedimentos de pós-tratamento e estar equipados com conhecimento profissional e rica experiência prática.
Atualmente, a tecnologia de soldagem de superfície alcançou resultados notáveis na indústria de perfuração de petróleo. Com a inovação tecnológica contínua, o processo de revestimento será ainda mais otimizado para fornecer melhores soluções para aplicação de broca PDC.
Na indústria de perfuração, furos com profundidade superior a 1.500 metros são definidos como furos profundos. A perfuração profunda é complicada e de alto risco. Qualquer erro operacional levará a perdas substanciais de tempo e custos. Abaixo estão sete dicas práticas para ajudá-lo a realizar perfurações profundas com segurança e eficiência.
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Perfure lenta e firmemente
Não se apresse durante a perfuração profunda. Um ritmo lento e estável pode reduzir a carga do equipamento e minimizar os tempos de tropeço. Falhas menores em buracos rasos podem se transformar em acidentes graves em buracos profundos com mais de 1.500 metros. Sempre seja paciente e opere com cuidado. -
Inspecione e mantenha o equipamento completamente
Verifique todos os componentes do tubo interno, incluindo coletores de núcleo, assentos de coletores, juntas, rolamentos, travas, cabeçotes de pesca, travas, esferas e pinos. Certifique-se de que todas as peças funcionem normalmente, mantenha-as limpas e bem lubrificadas e use desengordurante quando necessário. Equipamentos bem conservados operam de forma mais confiável no fundo do poço. -
Prevenir Desvio do Furo
Quanto mais profundo for o furo, maior será o risco de desvio. Tome medidas eficazes anti-desvio com antecedência. A prevenção é sempre mais econômica, econômica e eficiente do que a correção de desvios. -
Use corretamente brocas de alta matriz
Brocas com matriz de 20 mm ou 26 mm de altura podem prolongar a vida útil e reduzir a frequência de disparo. Os testes de campo mostram que os bits de matriz de 26 mm podem reduzir os tempos de disparo em mais de 50% em comparação com os bits padrão de 13 mm.Observação: Este método só é recomendado se você tiver um conhecimento completo das condições locais de formação, pois as características da formação variam de poço para poço. -
Aplicar aditivos para fluidos de perfuração
A lama de perfuração é crítica para perfuração profunda. Adicione polímeros e aditivos fluidos direcionados de acordo com as condições reais de formação. -
Selecione tubos de perfuração qualificados
Use tubos de perfuração retos com roscas qualificadas. Aplique graxa para roscas de alta qualidade contendo pelo menos 50% de zinco, e roscas dedicadas para furos profundos são altamente recomendadas. -
Escolha brocas adequadas
Além de combinar brocas com dureza de formação, brocas de matriz de face inteira são preferidas para perfuração profunda para prolongar a vida útil. Ao selecionar os núcleos, priorize a vida útil em detrimento da taxa de penetração.
Se você não estiver familiarizado com o equipamento ou as funções da plataforma, opere com cautela e consulte profissionais a tempo para evitar perdas desnecessárias. Suzhou Energy Tool Co., LTD possui uma equipe técnica experiente com vasta experiência em perfuração profunda, fornecendo suporte técnico profissional para todos os clientes.