Thiết kế mũi khoan PDC hiện nay, xét về mặt cấu trúc ma trận, hầu như không còn giống với thiết kế cách đây vài năm. Độ bền kéo và khả năng chống va đập đã tăng ít nhất 33%, và độ bền mối hàn của dao cắt đã tăng khoảng 80%. Đồng thời, hình dạng và công nghệ của các cấu trúc hỗ trợ cũng được cải thiện, dẫn đến các sản phẩm ma trận chắc chắn và hiệu quả cao.
Vật liệu cắt
Dao cắt PDC được chế tạo từ chất nền cacbua và hạt kim cương. Nhiệt độ cao khoảng 2800 độ và áp suất cao khoảng 1.000.000 psi tạo thành khối vật liệu đặc. Hợp kim coban cũng đóng vai trò là chất xúc tác cho quá trình thiêu kết. Coban giúp liên kết cacbua và kim cương.
Số lượng dao cắt
Thông thường, chúng ta sử dụng ít lưỡi cắt hơn trên các mũi khoan PDC mềm vì mỗi lưỡi cắt loại bỏ một độ sâu lớn hơn. Đối với các tầng đá cứng hơn, việc sử dụng nhiều lưỡi cắt hơn là cần thiết để bù lại độ sâu cắt nhỏ hơn.
Mũi khoan PDC – Kích thước lưỡi cắt
Đối với các tầng địa chất mềm hơn, chúng tôi thường chọn các mũi khoan lớn hơn so với các tầng địa chất cứng hơn. Thông thường, phạm vi kích thước tiêu chuẩn là từ 8 mm đến 19 mm cho mỗi mũi khoan.
Chúng ta thường mô tả hướng thiết kế giá đỡ dao cắt bằng góc nghiêng phía sau và góc nghiêng bên.
● Góc nghiêng mặt sau của dao cắt là góc mà mặt dao cắt tạo với địa chất và được đo từ phương thẳng đứng. Góc nghiêng mặt sau thường dao động trong khoảng từ 15° đến 45°. Chúng không cố định trên toàn bộ mũi khoan, cũng như không cố định giữa các mũi khoan khác nhau. Độ lớn của góc nghiêng mặt sau của dao cắt đối với mũi khoan PDC ảnh hưởng đến tốc độ xuyên thấu (ROP) và khả năng chống mài mòn của dao cắt. Khi góc nghiêng mặt sau tăng lên, ROP giảm, nhưng khả năng chống mài mòn tăng lên vì tải trọng tác dụng giờ đây được phân bổ trên một diện tích lớn hơn nhiều. Dao cắt PDC có góc nghiêng mặt sau nhỏ sẽ cắt sâu hơn, do đó hoạt động mạnh mẽ hơn, tạo ra mô-men xoắn cao hơn và dễ bị mài mòn nhanh hơn cũng như có nguy cơ hư hỏng do va đập cao hơn.
● Góc nghiêng cạnh của dao cắt là thước đo tương đương về hướng của dao cắt từ trái sang phải. Góc nghiêng cạnh thường nhỏ. Góc nghiêng cạnh hỗ trợ việc làm sạch lỗ bằng cách hướng phôi cắt về phía vành ngoài một cách cơ học.
Thời gian đăng bài: 10/08/2023