PDC యొక్క ఉష్ణ దుస్తులు మరియు కోబాల్ట్ తొలగింపు

I. PDC యొక్క ఉష్ణ దుస్తులు మరియు కోబాల్ట్ తొలగింపు

PDC యొక్క అధిక పీడన సింటరింగ్ ప్రక్రియలో, కోబాల్ట్ వజ్రం మరియు వజ్రాల ప్రత్యక్ష కలయికను ప్రోత్సహించడానికి ఉత్ప్రేరకంగా పనిచేస్తుంది మరియు వజ్ర పొర మరియు టంగ్‌స్టన్ కార్బైడ్ మాతృకను మొత్తంగా మారుస్తుంది, ఫలితంగా అధిక దృఢత్వం మరియు అద్భుతమైన దుస్తులు నిరోధకతతో ఆయిల్‌ఫీల్డ్ జియోలాజికల్ డ్రిల్లింగ్‌కు అనువైన PDC కటింగ్ దంతాలు ఏర్పడతాయి.

వజ్రాల ఉష్ణ నిరోధకత చాలా పరిమితం. వాతావరణ పీడనం కింద, వజ్రం ఉపరితలం 900℃ లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద రూపాంతరం చెందుతుంది. ఉపయోగం సమయంలో, సాంప్రదాయ PDCలు దాదాపు 750℃ వద్ద క్షీణిస్తాయి. గట్టి మరియు రాపిడి రాతి పొరల ద్వారా డ్రిల్లింగ్ చేసినప్పుడు, ఘర్షణ వేడి కారణంగా PDCలు సులభంగా ఈ ఉష్ణోగ్రతను చేరుకోగలవు మరియు తక్షణ ఉష్ణోగ్రత (అంటే, సూక్ష్మదర్శిని స్థాయిలో స్థానికీకరించిన ఉష్ణోగ్రత) ఇంకా ఎక్కువగా ఉంటుంది, ఇది కోబాల్ట్ ద్రవీభవన స్థానం (1495°C) కంటే చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది.

స్వచ్ఛమైన వజ్రంతో పోలిస్తే, కోబాల్ట్ ఉండటం వల్ల, వజ్రం తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద గ్రాఫైట్‌గా మారుతుంది. ఫలితంగా, స్థానిక ఘర్షణ వేడి ఫలితంగా గ్రాఫిటైజేషన్ ఏర్పడటం వల్ల వజ్రం అరిగిపోతుంది. అదనంగా, కోబాల్ట్ యొక్క ఉష్ణ విస్తరణ గుణకం వజ్రం కంటే చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి వేడి చేసేటప్పుడు, కోబాల్ట్ విస్తరణ ద్వారా వజ్ర ధాన్యాల మధ్య బంధం చెదిరిపోతుంది.

1983లో, ఇద్దరు పరిశోధకులు ప్రామాణిక PDC వజ్ర పొరల ఉపరితలంపై వజ్ర తొలగింపు చికిత్సను నిర్వహించారు, ఇది PDC దంతాల పనితీరును గణనీయంగా పెంచింది. అయితే, ఈ ఆవిష్కరణకు తగిన శ్రద్ధ లభించలేదు. 2000 తర్వాత, PDC వజ్ర పొరల గురించి లోతైన అవగాహనతో, డ్రిల్ సరఫరాదారులు రాక్ డ్రిల్లింగ్‌లో ఉపయోగించే PDC దంతాలకు ఈ సాంకేతికతను వర్తింపజేయడం ప్రారంభించారు. ఈ పద్ధతితో చికిత్స చేయబడిన దంతాలు గణనీయమైన ఉష్ణ యాంత్రిక దుస్తులు కలిగిన అధిక రాపిడి నిర్మాణాలకు అనుకూలంగా ఉంటాయి మరియు వీటిని సాధారణంగా "డి-కోబాల్టెడ్" దంతాలుగా సూచిస్తారు.

"డి-కోబాల్ట్" అని పిలవబడేది PDCని తయారు చేయడానికి సాంప్రదాయ పద్ధతిలో తయారు చేయబడుతుంది, ఆపై దాని వజ్ర పొర యొక్క ఉపరితలం బలమైన ఆమ్లంలో ముంచి యాసిడ్ ఎచింగ్ ప్రక్రియ ద్వారా కోబాల్ట్ దశను తొలగిస్తుంది. కోబాల్ట్ తొలగింపు లోతు దాదాపు 200 మైక్రాన్లకు చేరుకుంటుంది.

రెండు ఒకేలాంటి PDC దంతాలపై హెవీ-డ్యూటీ వేర్ టెస్ట్ నిర్వహించబడింది (వాటిలో ఒకటి వజ్ర పొర ఉపరితలంపై కోబాల్ట్ తొలగింపు చికిత్సకు గురైంది). 5000 మీటర్ల గ్రానైట్‌ను కత్తిరించిన తర్వాత, కోబాల్ట్-తొలగించని PDC యొక్క వేర్ రేటు బాగా పెరగడం ప్రారంభించిందని కనుగొనబడింది. దీనికి విరుద్ధంగా, కోబాల్ట్-తొలగించబడిన PDC సుమారు 15000 మీటర్ల రాతిని కత్తిరించేటప్పుడు సాపేక్షంగా స్థిరమైన కటింగ్ వేగాన్ని కొనసాగించింది.

2. PDC యొక్క గుర్తింపు పద్ధతి

PDC దంతాలను గుర్తించడానికి రెండు రకాల పద్ధతులు ఉన్నాయి, అవి విధ్వంసక పరీక్ష మరియు నాన్-విధ్వంసక పరీక్ష.

1. విధ్వంసక పరీక్ష

ఈ పరీక్షలు డౌన్‌హోల్ పరిస్థితులను సాధ్యమైనంత వాస్తవికంగా అనుకరించడానికి ఉద్దేశించబడ్డాయి, అటువంటి పరిస్థితులలో దంతాలను కత్తిరించే పనితీరును అంచనా వేయడానికి. విధ్వంసక పరీక్ష యొక్క రెండు ప్రధాన రూపాలు దుస్తులు నిరోధక పరీక్షలు మరియు ప్రభావ నిరోధక పరీక్షలు.

(1) దుస్తులు నిరోధక పరీక్ష

PDC దుస్తులు నిరోధక పరీక్షలను నిర్వహించడానికి మూడు రకాల పరికరాలను ఉపయోగిస్తారు:

ఎ. వర్టికల్ లేత్ (VTL)

పరీక్ష సమయంలో, ముందుగా PDC బిట్‌ను VTL లాత్‌కు బిగించి, PDC బిట్ పక్కన ఒక రాతి నమూనాను (సాధారణంగా గ్రానైట్) ఉంచండి. తర్వాత రాతి నమూనాను లాత్ అక్షం చుట్టూ ఒక నిర్దిష్ట వేగంతో తిప్పండి. PDC బిట్ నిర్దిష్ట లోతుతో రాతి నమూనాలోకి కట్ అవుతుంది. పరీక్ష కోసం గ్రానైట్‌ను ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు, ఈ కట్టింగ్ లోతు సాధారణంగా 1 మిమీ కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. ఈ పరీక్ష పొడిగా లేదా తడిగా ఉండవచ్చు. "డ్రై VTL టెస్టింగ్"లో, PDC బిట్ రాతి గుండా కత్తిరించినప్పుడు, శీతలీకరణ వర్తించదు; ఉత్పత్తి అయ్యే అన్ని ఘర్షణ వేడి PDCలోకి ప్రవేశిస్తుంది, వజ్రం యొక్క గ్రాఫిటైజేషన్ ప్రక్రియను వేగవంతం చేస్తుంది. అధిక డ్రిల్లింగ్ పీడనం లేదా అధిక భ్రమణ వేగం అవసరమయ్యే పరిస్థితులలో PDC బిట్‌లను మూల్యాంకనం చేసేటప్పుడు ఈ పరీక్షా పద్ధతి అద్భుతమైన ఫలితాలను ఇస్తుంది.

"వెట్ VTL పరీక్ష" అనేది పరీక్ష సమయంలో PDC దంతాలను నీరు లేదా గాలితో చల్లబరచడం ద్వారా మితమైన వేడి పరిస్థితులలో PDC యొక్క జీవితాన్ని గుర్తిస్తుంది. అందువల్ల, ఈ పరీక్ష యొక్క ప్రధాన దుస్తులు మూలం తాపన కారకం కంటే రాతి నమూనాను గ్రైండింగ్ చేయడం.

B, క్షితిజ సమాంతర లేత్

ఈ పరీక్ష గ్రానైట్‌తో కూడా నిర్వహించబడుతుంది మరియు పరీక్ష సూత్రం ప్రాథమికంగా VTL మాదిరిగానే ఉంటుంది. పరీక్ష సమయం కొన్ని నిమిషాలు మాత్రమే, మరియు గ్రానైట్ మరియు PDC దంతాల మధ్య థర్మల్ షాక్ చాలా పరిమితంగా ఉంటుంది.

PDC గేర్ సరఫరాదారులు ఉపయోగించే గ్రానైట్ పరీక్ష పారామితులు మారుతూ ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లోని సింథటిక్ కార్పొరేషన్ మరియు DI కంపెనీ ఉపయోగించే పరీక్ష పారామితులు సరిగ్గా ఒకేలా ఉండవు, కానీ అవి తమ పరీక్షల కోసం ఒకే గ్రానైట్ పదార్థాన్ని ఉపయోగిస్తాయి, చాలా తక్కువ సచ్ఛిద్రత మరియు 190MPa సంపీడన బలం కలిగిన ముతక నుండి మధ్యస్థ గ్రేడ్ పాలీక్రిస్టలైన్ ఇగ్నియస్ రాక్.

సి. రాపిడి నిష్పత్తి కొలిచే పరికరం

పేర్కొన్న పరిస్థితులలో, సిలికాన్ కార్బైడ్ గ్రైండింగ్ వీల్‌ను ట్రిమ్ చేయడానికి PDC యొక్క డైమండ్ పొరను ఉపయోగిస్తారు మరియు గ్రైండింగ్ వీల్ యొక్క వేర్ రేట్ మరియు PDC యొక్క వేర్ రేట్ నిష్పత్తిని PDC యొక్క వేర్ ఇండెక్స్‌గా తీసుకుంటారు, దీనిని వేర్ రేషియో అంటారు.

(2) ఇంపాక్ట్ రెసిస్టెన్స్ టెస్ట్

ఇంపాక్ట్ టెస్టింగ్ పద్ధతిలో PDC దంతాలను 15-25 డిగ్రీల కోణంలో అమర్చి, ఆపై ఒక వస్తువును ఒక నిర్దిష్ట ఎత్తు నుండి కిందకి దింపి, PDC దంతాలపై ఉన్న వజ్రపు పొరను నిలువుగా తాకడం జరుగుతుంది. పడే వస్తువు యొక్క బరువు మరియు ఎత్తు పరీక్ష దంతం అనుభవించే ప్రభావ శక్తి స్థాయిని సూచిస్తాయి, ఇది క్రమంగా 100 జూల్స్ వరకు పెరుగుతుంది. ప్రతి పంటిని మరింత పరీక్షించలేని వరకు 3-7 సార్లు ప్రభావితం చేయవచ్చు. సాధారణంగా, ప్రతి శక్తి స్థాయిలో ప్రతి రకమైన దంతాల యొక్క కనీసం 10 నమూనాలను పరీక్షిస్తారు. దంతాల ప్రభావ నిరోధకతలో ఒక పరిధి ఉన్నందున, ప్రతి శక్తి స్థాయిలో పరీక్ష ఫలితాలు ప్రతి దంతానికి ప్రభావం తర్వాత వజ్రం చిలకరించే సగటు వైశాల్యం.

2. నాన్-డిస్ట్రక్టివ్ టెస్టింగ్

దృశ్య మరియు సూక్ష్మదర్శిని తనిఖీ కాకుండా అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించే నాన్-డిస్ట్రక్టివ్ టెస్టింగ్ టెక్నిక్ అల్ట్రాసోనిక్ స్కానింగ్ (Cscan).

సి స్కానింగ్ టెక్నాలజీ చిన్న లోపాలను గుర్తించి, లోపాల స్థానం మరియు పరిమాణాన్ని నిర్ణయించగలదు. ఈ పరీక్ష చేస్తున్నప్పుడు, ముందుగా PDC దంతాన్ని నీటి ట్యాంక్‌లో ఉంచండి, ఆపై అల్ట్రాసోనిక్ ప్రోబ్‌తో స్కాన్ చేయండి;

ఈ వ్యాసం “అంతర్జాతీయ లోహపు పని నెట్‌వర్క్"