पीडीसी का थर्मल वियर और कोबाल्ट हटाना

I. थर्मल वियर और पीडीसी का कोबाल्ट हटाना

पीडीसी के उच्च दबाव वाले सिंटरिंग प्रक्रिया में, कोबाल्ट हीरे और हीरे के प्रत्यक्ष संयोजन को बढ़ावा देने के लिए एक उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है, और हीरे की परत और टंगस्टन कार्बाइड मैट्रिक्स को एक पूरे बन जाता है, जिसके परिणामस्वरूप पीडीसी उच्च क्रूरता और उत्कृष्ट पहनने के प्रतिरोध के साथ तेल क्षेत्र के भूवैज्ञानिक ड्रिलिंग के लिए उपयुक्त दांत काटता है।

हीरे की गर्मी प्रतिरोध काफी सीमित है। वायुमंडलीय दबाव के तहत, हीरे की सतह तापमान पर 900 ℃ या उससे अधिक के तापमान पर बदल सकती है। उपयोग के दौरान, पारंपरिक पीडीसी लगभग 750 ℃ ​​पर नीचा दिखाते हैं। जब हार्ड और अपघर्षक रॉक परतों के माध्यम से ड्रिलिंग होती है, तो पीडीसी आसानी से घर्षण गर्मी के कारण इस तापमान तक पहुंच सकते हैं, और तात्कालिक तापमान (यानी, सूक्ष्म स्तर पर स्थानीयकृत तापमान) और भी अधिक हो सकता है, जो कोबाल्ट (1495 डिग्री सेल्सियस) के पिघलने बिंदु से अधिक हो सकता है।

शुद्ध हीरे की तुलना में, कोबाल्ट की उपस्थिति के कारण, हीरा कम तापमान पर ग्रेफाइट में परिवर्तित हो जाता है। नतीजतन, डायमंड पर पहनें स्थानीयकृत घर्षण गर्मी के परिणामस्वरूप होने वाले ग्राफिटाइजेशन के कारण होती हैं। इसके अतिरिक्त, कोबाल्ट का थर्मल विस्तार गुणांक हीरे की तुलना में बहुत अधिक है, इसलिए हीटिंग के दौरान, कोबाल्ट के विस्तार से हीरे के अनाज के बीच संबंध को बाधित किया जा सकता है।

1983 में, दो शोधकर्ताओं ने मानक पीडीसी हीरे की परतों की सतह पर हीरे हटाने का उपचार किया, जिससे पीडीसी दांतों के प्रदर्शन को काफी बढ़ाया। हालाँकि, इस आविष्कार को ध्यान नहीं मिला जिसके वह हकदार थे। यह 2000 के बाद तक नहीं था कि, पीडीसी डायमंड लेयर्स की गहरी समझ के साथ, ड्रिल आपूर्तिकर्ताओं ने रॉक ड्रिलिंग में उपयोग किए जाने वाले पीडीसी दांतों पर इस तकनीक को लागू करना शुरू कर दिया। इस पद्धति के साथ इलाज किए गए दांत महत्वपूर्ण थर्मल मैकेनिकल पहनने के साथ अत्यधिक अपघर्षक संरचनाओं के लिए उपयुक्त हैं और आमतौर पर "डी-कोबाल्टेड" दांतों के रूप में संदर्भित किए जाते हैं।

तथाकथित "डी-कोबाल्ट" को पीडीसी बनाने के लिए पारंपरिक तरीके से बनाया गया है, और फिर इसकी हीरे की परत की सतह को एसिड नक़्क़ाशी प्रक्रिया के माध्यम से कोबाल्ट चरण को हटाने के लिए मजबूत एसिड में डुबोया जाता है। कोबाल्ट हटाने की गहराई लगभग 200 माइक्रोन तक पहुंच सकती है।

दो समान पीडीसी दांतों पर एक भारी-शुल्क पहनने का परीक्षण किया गया था (जिनमें से एक ने हीरे की परत की सतह पर कोबाल्ट हटाने का उपचार किया था)। 5000 मीटर ग्रेनाइट को काटने के बाद, यह पाया गया कि गैर-कोबाल्ट-रिमेड पीडीसी की पहनने की दर में तेजी से वृद्धि हुई। इसके विपरीत, कोबाल्ट-रिमेड पीडीसी ने लगभग 15000 मीटर चट्टान को काटते हुए अपेक्षाकृत स्थिर कटिंग गति बनाए रखी।

2। पीडीसी का पता लगाने की विधि

पीडीसी दांतों, अर्थात् विनाशकारी परीक्षण और गैर-विनाशकारी परीक्षण का पता लगाने के लिए दो प्रकार के तरीके हैं।

1। विनाशकारी परीक्षण

इन परीक्षणों का उद्देश्य ऐसी परिस्थितियों में दांतों को काटने के प्रदर्शन का मूल्यांकन करने के लिए यथासंभव यथासंभव नीचे की स्थितियों का अनुकरण करना है। विनाशकारी परीक्षण के दो मुख्य रूप प्रतिरोध परीक्षण और प्रभाव प्रतिरोध परीक्षण हैं।

(1) प्रतिरोध परीक्षण पहनें

पीडीसी पहनने के प्रतिरोध परीक्षण करने के लिए तीन प्रकार के उपकरणों का उपयोग किया जाता है:

ए वर्टिकल खराद (वीटीएल)

परीक्षण के दौरान, पहले पीडीसी बिट को वीटीएल खराद को ठीक करें और पीडीसी बिट के बगल में एक रॉक सैंपल (आमतौर पर ग्रेनाइट) रखें। फिर एक निश्चित गति से खराद अक्ष के चारों ओर रॉक नमूना घुमाएं। पीडीसी बिट एक विशिष्ट गहराई के साथ रॉक नमूने में कटौती करता है। परीक्षण के लिए ग्रेनाइट का उपयोग करते समय, यह काटने की गहराई आम तौर पर 1 मिमी से कम होती है। यह परीक्षण या तो सूखा या गीला हो सकता है। "ड्राई वीटीएल परीक्षण" में, जब पीडीसी बिट रॉक के माध्यम से कट जाता है, तो कोई शीतलन लागू नहीं होता है; उत्पन्न सभी घर्षण गर्मी पीडीसी में प्रवेश करती है, जो हीरे की ग्राफिटाइजेशन प्रक्रिया को तेज करती है। यह परीक्षण विधि उच्च ड्रिलिंग दबाव या उच्च घूर्णी गति की आवश्यकता वाली स्थितियों के तहत पीडीसी बिट्स का मूल्यांकन करते समय उत्कृष्ट परिणाम प्राप्त करती है।

"वेट वीटीएल टेस्ट" परीक्षण के दौरान पीडीसी दांतों को पानी या हवा से ठंडा करके मध्यम हीटिंग स्थितियों के तहत पीडीसी के जीवन का पता लगाता है। इसलिए, इस परीक्षण का मुख्य पहनने का स्रोत हीटिंग कारक के बजाय रॉक सैंपल का पीसना है।

बी, क्षैतिज खराद

यह परीक्षण ग्रेनाइट के साथ भी किया जाता है, और परीक्षण का सिद्धांत मूल रूप से वीटीएल के समान है। परीक्षण का समय केवल कुछ मिनट है, और ग्रेनाइट और पीडीसी दांतों के बीच थर्मल झटका बहुत सीमित है।

पीडीसी गियर आपूर्तिकर्ताओं द्वारा उपयोग किए जाने वाले ग्रेनाइट परीक्षण पैरामीटर अलग -अलग होंगे। उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका में सिंथेटिक कॉरपोरेशन और डीआई कंपनी द्वारा उपयोग किए जाने वाले परीक्षण पैरामीटर बिल्कुल समान नहीं हैं, लेकिन वे अपने परीक्षणों के लिए एक ही ग्रेनाइट सामग्री का उपयोग करते हैं, मध्यम ग्रेड पॉलीक्रिस्टलाइन आग्नेय चट्टान के लिए एक मोटे बहुत कम छिद्र और 190MPA की एक संपीड़ित शक्ति के साथ।

C. घर्षण अनुपात माप उपकरण

निर्दिष्ट शर्तों के तहत, पीडीसी की हीरे की परत का उपयोग सिलिकॉन कार्बाइड पीस व्हील को ट्रिम करने के लिए किया जाता है, और पीस व्हील की पहनने की दर का अनुपात और पीडीसी की पहनने की दर को पीडीसी के पहनने के सूचकांक के रूप में लिया जाता है, जिसे पहनने का अनुपात कहा जाता है।

(२) प्रभाव प्रतिरोध परीक्षण

प्रभाव परीक्षण के लिए विधि में 15-25 डिग्री के कोण पर पीडीसी दांत स्थापित करना और फिर पीडीसी दांतों पर हीरे की परत को लंबवत रूप से हड़ताल करने के लिए एक निश्चित ऊंचाई से एक वस्तु को गिराना शामिल है। गिरने वाली वस्तु का वजन और ऊंचाई परीक्षण दांत द्वारा अनुभव किए गए प्रभाव ऊर्जा स्तर को इंगित करती है, जो धीरे -धीरे 100 जूल तक बढ़ सकती है। प्रत्येक दांत को 3-7 बार प्रभावित किया जा सकता है जब तक कि इसे आगे परीक्षण नहीं किया जा सकता है। आम तौर पर, प्रत्येक प्रकार के दांतों के कम से कम 10 नमूनों का परीक्षण प्रत्येक ऊर्जा स्तर पर किया जाता है। चूंकि प्रभाव के लिए दांतों के प्रतिरोध में एक सीमा होती है, प्रत्येक ऊर्जा स्तर पर परीक्षण के परिणाम प्रत्येक दांत के लिए प्रभाव के बाद हीरे के स्पॉलिंग का औसत क्षेत्र होते हैं।

2। गैर-विनाशकारी परीक्षण

सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली गैर-विनाशकारी परीक्षण तकनीक (दृश्य और सूक्ष्म निरीक्षण के अलावा) अल्ट्रासोनिक स्कैनिंग (CSCAN) है।

सी स्कैनिंग तकनीक छोटे दोषों का पता लगा सकती है और दोषों के स्थान और आकार का निर्धारण कर सकती है। इस परीक्षण को करते समय, पहले एक पानी की टंकी में पीडीसी दांत को स्थान दें, और फिर एक अल्ट्रासोनिक जांच के साथ स्कैन करें;

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