PDC యొక్క ఉష్ణ అరుగుదల మరియు కోబాల్ట్ తొలగింపు

I. PDC యొక్క ఉష్ణ అరుగుదల మరియు కోబాల్ట్ తొలగింపు

PDC యొక్క అధిక పీడన సింటరింగ్ ప్రక్రియలో, కోబాల్ట్ ఒక ఉత్ప్రేరకంగా పనిచేసి, వజ్రం మరియు వజ్రం యొక్క ప్రత్యక్ష కలయికను ప్రోత్సహిస్తుంది, మరియు వజ్రపు పొరను, టంగ్‌స్టన్ కార్బైడ్ మాతృకను ఒకే భాగంగా చేస్తుంది. దీని ఫలితంగా, అధిక దృఢత్వం మరియు అద్భుతమైన అరుగుదల నిరోధకతతో చమురు క్షేత్రాల భూగర్భ డ్రిల్లింగ్‌కు అనువైన PDC కటింగ్ పళ్ళు ఏర్పడతాయి.

వజ్రాల ఉష్ణ నిరోధకత చాలా పరిమితంగా ఉంటుంది. వాతావరణ పీడనం వద్ద, వజ్రం ఉపరితలం సుమారు 900℃ లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద రూపాంతరం చెందగలదు. ఉపయోగంలో ఉన్నప్పుడు, సాంప్రదాయ PDCలు సుమారు 750℃ వద్ద క్షీణించడం ప్రారంభిస్తాయి. కఠినమైన మరియు రాపిడి కలిగించే రాతి పొరల గుండా డ్రిల్లింగ్ చేస్తున్నప్పుడు, ఘర్షణ వేడి కారణంగా PDCలు సులభంగా ఈ ఉష్ణోగ్రతకు చేరుకోగలవు, మరియు తక్షణ ఉష్ణోగ్రత (అంటే, సూక్ష్మ స్థాయిలో స్థానికీకరించిన ఉష్ణోగ్రత) ఇంకా ఎక్కువగా ఉండి, కోబాల్ట్ ద్రవీభవన స్థానం (1495°C)ను చాలా వరకు మించిపోతుంది.

స్వచ్ఛమైన వజ్రంతో పోలిస్తే, కోబాల్ట్ ఉండటం వల్ల వజ్రం తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద గ్రాఫైట్‌గా మారుతుంది. ఫలితంగా, స్థానికీకరించిన ఘర్షణ వేడి వలన ఏర్పడే గ్రాఫైటైజేషన్ కారణంగా వజ్రం అరిగిపోతుంది. అంతేకాకుండా, కోబాల్ట్ యొక్క ఉష్ణ వ్యాకోచ గుణకం వజ్రం కంటే చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి వేడి చేసినప్పుడు, కోబాల్ట్ వ్యాకోచం వల్ల వజ్రపు రేణువుల మధ్య బంధం విచ్ఛిన్నం కావచ్చు.

1983లో, ఇద్దరు పరిశోధకులు ప్రామాణిక PDC వజ్రపు పొరల ఉపరితలంపై వజ్రాన్ని తొలగించే చికిత్సను నిర్వహించి, PDC పళ్ళ పనితీరును గణనీయంగా మెరుగుపరిచారు. అయితే, ఈ ఆవిష్కరణకు దానికి అర్హమైనంత గుర్తింపు లభించలేదు. 2000 సంవత్సరం తర్వాత, PDC వజ్రపు పొరలపై లోతైన అవగాహనతో, డ్రిల్ సరఫరాదారులు రాతి డ్రిల్లింగ్‌లో ఉపయోగించే PDC పళ్ళకు ఈ సాంకేతికతను వర్తింపజేయడం ప్రారంభించారు. ఈ పద్ధతితో చికిత్స చేయబడిన పళ్ళు, గణనీయమైన ఉష్ణ యాంత్రిక అరుగుదలతో కూడిన అధిక రాపిడి గల నిర్మాణాలకు అనుకూలంగా ఉంటాయి మరియు వీటిని సాధారణంగా "డీ-కోబాల్టెడ్" పళ్ళు అని పిలుస్తారు.

PDCని తయారు చేయడానికి సాంప్రదాయ పద్ధతిలో "డీ-కోబాల్ట్" అని పిలవబడే దానిని తయారు చేస్తారు, ఆ తర్వాత యాసిడ్ ఎచింగ్ ప్రక్రియ ద్వారా కోబాల్ట్ దశను తొలగించడానికి దాని వజ్రపు పొర ఉపరితలాన్ని గాఢ ఆమ్లంలో ముంచుతారు. కోబాల్ట్ తొలగింపు లోతు సుమారు 200 మైక్రాన్‌ల వరకు ఉంటుంది.

ఒకేలాంటి రెండు PDC పళ్లపై (వాటిలో ఒకదాని వజ్రపు పొర ఉపరితలంపై కోబాల్ట్ తొలగింపు చికిత్స జరిగింది) ఒక హెవీ-డ్యూటీ అరుగుదల పరీక్ష నిర్వహించబడింది. 5000 మీటర్ల గ్రానైట్‌ను కోసిన తర్వాత, కోబాల్ట్ తొలగించని PDC యొక్క అరుగుదల రేటు వేగంగా పెరగడం ప్రారంభమైందని కనుగొనబడింది. దీనికి విరుద్ధంగా, కోబాల్ట్ తొలగించిన PDC సుమారు 15000 మీటర్ల రాయిని కోస్తున్నప్పుడు కూడా సాపేక్షంగా స్థిరమైన కోత వేగాన్ని కొనసాగించింది.

2. PDC గుర్తింపు పద్ధతి

PDC పళ్లను గుర్తించడానికి రెండు రకాల పద్ధతులు ఉన్నాయి, అవి విధ్వంసక పరీక్ష మరియు అవిధ్వంసక పరీక్ష.

1. విధ్వంసక పరీక్ష

ఈ పరీక్షలు భూగర్భ పరిస్థితులను వీలైనంత వాస్తవికంగా అనుకరించి, అటువంటి పరిస్థితులలో కటింగ్ టీత్‌ల పనితీరును అంచనా వేయడానికి ఉద్దేశించబడ్డాయి. విధ్వంసక పరీక్షలలో రెండు ప్రధాన రూపాలు ఉన్నాయి: అరుగుదల నిరోధక పరీక్షలు మరియు తాకిడి నిరోధక పరీక్షలు.

(1) అరుగుదల నిరోధక పరీక్ష

PDC అరుగుదల నిరోధక పరీక్షలను నిర్వహించడానికి మూడు రకాల పరికరాలను ఉపయోగిస్తారు:

ఎ. వర్టికల్ లేత్ (VTL)

పరీక్ష సమయంలో, మొదట PDC బిట్‌ను VTL లేత్‌కు బిగించి, దాని పక్కన ఒక రాతి నమూనాను (సాధారణంగా గ్రానైట్) ఉంచండి. ఆ తర్వాత రాతి నమూనాను లేత్ అక్షం చుట్టూ ఒక నిర్దిష్ట వేగంతో తిప్పండి. PDC బిట్ రాతి నమూనాలోకి ఒక నిర్దిష్ట లోతు వరకు కోస్తుంది. పరీక్ష కోసం గ్రానైట్‌ను ఉపయోగించినప్పుడు, ఈ కోత లోతు సాధారణంగా 1 మి.మీ. కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. ఈ పరీక్షను పొడిగా లేదా తడిగా చేయవచ్చు. "పొడి VTL పరీక్ష"లో, PDC బిట్ రాయిని కోస్తున్నప్పుడు, శీతలీకరణ వర్తించదు; ఉత్పన్నమయ్యే ఘర్షణ వేడి అంతా PDCలోకి ప్రవేశించి, వజ్రం యొక్క గ్రాఫైటైజేషన్ ప్రక్రియను వేగవంతం చేస్తుంది. అధిక డ్రిల్లింగ్ పీడనం లేదా అధిక భ్రమణ వేగం అవసరమయ్యే పరిస్థితులలో PDC బిట్‌లను మూల్యాంకనం చేసేటప్పుడు ఈ పరీక్షా పద్ధతి అద్భుతమైన ఫలితాలను ఇస్తుంది.

“వెట్ VTL టెస్ట్” అనేది, పరీక్ష సమయంలో PDC పళ్లను నీరు లేదా గాలితో చల్లబరచడం ద్వారా, మితమైన వేడి పరిస్థితులలో PDC యొక్క జీవితకాలాన్ని గుర్తిస్తుంది. అందువల్ల, ఈ పరీక్షలో అరుగుదలకు ప్రధాన కారణం వేడి చేయడం కాకుండా, రాతి నమూనా రాపిడి చెందడమే.

బి, క్షితిజ సమాంతర లాత్

ఈ పరీక్షను గ్రానైట్‌తో కూడా నిర్వహిస్తారు, మరియు ఈ పరీక్ష సూత్రం ప్రాథమికంగా VTL మాదిరిగానే ఉంటుంది. పరీక్ష సమయం కేవలం కొన్ని నిమిషాలు మాత్రమే, మరియు గ్రానైట్ మరియు PDC టీత్‌ల మధ్య ఉష్ణఘాతం చాలా పరిమితంగా ఉంటుంది.

PDC గేర్ సరఫరాదారులు ఉపయోగించే గ్రానైట్ పరీక్షా పారామితులు వేర్వేరుగా ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లోని సింథటిక్ కార్పొరేషన్ మరియు DI కంపెనీ ఉపయోగించే పరీక్షా పారామితులు ఖచ్చితంగా ఒకేలా ఉండవు, కానీ వారు తమ పరీక్షల కోసం ఒకే గ్రానైట్ పదార్థాన్ని ఉపయోగిస్తారు. అది చాలా తక్కువ సచ్ఛిద్రత మరియు 190MPa సంపీడన బలం కలిగిన, ముతక నుండి మధ్యస్థ గ్రేడ్ బహుస్ఫటిక అగ్నిశిల.

సి. అబ్రేషన్ నిష్పత్తి కొలిచే పరికరం

నిర్దిష్ట పరిస్థితులలో, సిలికాన్ కార్బైడ్ గ్రైండింగ్ వీల్‌ను ట్రిమ్ చేయడానికి PDC యొక్క వజ్రపు పొరను ఉపయోగిస్తారు, మరియు గ్రైండింగ్ వీల్ అరుగుదల రేటుకు, PDC అరుగుదల రేటుకు గల నిష్పత్తిని PDC అరుగుదల సూచికగా తీసుకుంటారు, దీనిని అరుగుదల నిష్పత్తి అని అంటారు.

(2) ప్రభావ నిరోధక పరీక్ష

ఇంపాక్ట్ టెస్టింగ్ పద్ధతిలో, PDC పళ్లను 15-25 డిగ్రీల కోణంలో అమర్చి, ఆపై ఒక నిర్దిష్ట ఎత్తు నుండి ఒక వస్తువును కిందకు జారవిడిచి, PDC పళ్లపై ఉన్న వజ్రపు పొరను నిలువుగా తాకేలా చేస్తారు. కిందకు పడే వస్తువు యొక్క బరువు మరియు ఎత్తు, పరీక్షించే పంటిపై పడే ఇంపాక్ట్ శక్తి స్థాయిని సూచిస్తాయి, ఇది క్రమంగా 100 జౌల్స్ వరకు పెరగవచ్చు. ప్రతి పంటిని ఇకపై పరీక్షించలేనంత వరకు 3-7 సార్లు ఇంపాక్ట్‌కు గురిచేయవచ్చు. సాధారణంగా, ప్రతి శక్తి స్థాయిలో ప్రతి రకం పంటికి చెందిన కనీసం 10 నమూనాలను పరీక్షిస్తారు. ఇంపాక్ట్‌కు పళ్ల నిరోధకతలో ఒక పరిధి ఉన్నందున, ప్రతి శక్తి స్థాయిలో పరీక్ష ఫలితాలు అనేవి, ప్రతి పంటిపై ఇంపాక్ట్ తర్వాత వజ్రం పెచ్చులూడిన సగటు వైశాల్యం.

2. నాశనం చేయని పరీక్ష

దృశ్య మరియు సూక్ష్మదర్శిని తనిఖీ కాకుండా, అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించే నాశనం చేయని పరీక్షా పద్ధతి అల్ట్రాసోనిక్ స్కానింగ్ (Cscan).

C స్కానింగ్ టెక్నాలజీ చిన్న లోపాలను గుర్తించి, లోపాల స్థానాన్ని మరియు పరిమాణాన్ని నిర్ధారించగలదు. ఈ పరీక్ష చేసేటప్పుడు, మొదట PDC పంటిని నీటి ట్యాంక్‌లో ఉంచి, ఆపై అల్ట్రాసోనిక్ ప్రోబ్‌తో స్కాన్ చేయండి;

ఈ వ్యాసం “ నుండి పునర్ముద్రించబడింది”అంతర్జాతీయ మెటల్ వర్కింగ్ నెట్‌వర్క్"