Hard Rock API PDC Bohrer für Ölbohrungen

Einführung von Stahlkörper:

Stahl ist metallurgisch das Gegenteil von Matrix.

Er ist in der Lage, hohen Stoßbelastungen standzuhalten, ist aber relativ weich und würde ohne Schutzmerkmale durch Abrieb und Erosion schnell versagen.

Qualitätsstähle sind im Wesentlichen homogen mit strukturellen Grenzen, die ihre Anwender selten überraschen.

Stahlkörperbohrer werden durch Bearbeitung der Stahlstangen gemäß Design hergestellt.

Vorteil von PDC-Bohrern mit Stahlkörper:

Die Festigkeit und Duktilität von Stahl verleihen Stahlbohrerkörpern eine hohe Beständigkeit gegen Stoßbelastungen.

Stahlkörper sind deutlich stärker als Matrixkörper.

Aufgrund der Materialeigenschaften von Stahl sind komplexe Bohrerprofile und hydraulische Konstruktionen möglich und relativ einfach auf einer computergesteuerten Mehrachsen-Fräsmaschine herzustellen.

Ein vorteilhaftes Merkmal von Stahlbohrern ist, dass sie leicht mehrfach wiederaufgebaut werden können, da abgenutzte oder beschädigte Schneidwerkzeuge relativ einfach ausgetauscht werden können.

Dies ist ein besonderer Vorteil für Betreiber in kostengünstigen Bohrumgebungen.

Entwicklung von PDC-Bohrern: 

Glücklicherweise entwickeln sich sowohl Stähle als auch Matrixmaterialien rasch weiter, und ihre Einschränkungen nehmen ab.

Mit der Verbesserung der Hartauftragungsmaterialien werden Stahlbohrer mit Materialien, die sehr widerstandsfähig gegen Abrieb und Erosion sind, extrem gut geschützt.

Gleichzeitig verbessern sich auch die strukturellen und verschleißfesten Eigenschaften von Matrixmaterialien rasch, und die Bandbreite der wirtschaftlichen Anwendungen, die für beide Typen geeignet sind, wächst.

Die heutige Matrix hat wenig Ähnlichkeit mit der von vor ein paar Jahren. Zugfestigkeiten und Schlagzähigkeit haben sich um mindestens 33 % erhöht, und die Festigkeit der Schneidwerkzeuglötung hat sich um ≈80 % erhöht.

Gleichzeitig haben sich Geometrien und die Technologie der tragenden Strukturen verbessert, was zu starken, produktiven Matrixprodukten führt.

Schneidwerkzeuge
 
Der primäre Kontaktpunkt eines Bohrers sind seine PDC-Schneidwerkzeuge, die aus polykristallinem Diamantverbund (PDC) bestehen.
PDC-Bohrer zeichnen sich durch effizientes Entfernen von Gestein durch Zerkleinern aus.
Bei Betrieb in einer anspruchsvollen Umgebung erfahren PDC-Schneidwerkzeuge häufiges Erhitzen und Abkühlen innerhalb des Bohrlochs.
Um die Leistung zu maximieren, werden PDC-Schneidwerkzeuge mit überlegener thermischer Stabilität und minimaler thermischer Verschlechterung bevorzugt.
Diese optimierten Schneidwerkzeuge weisen eine höhere Eindringrate (ROP) und eine verbesserte Verschleißfestigkeit auf.
 
Düsen
Bohrer-Düsen spielen eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der Temperatur der PDC-Schneidwerkzeuge und der Reinigung der Schneidzone.
Durch das Kühlen der PDC-Schneidwerkzeuge tragen die Düsen zu ihrer Langlebigkeit und Leistung bei.
Die Positionierung und der Winkel dieser Düsen beeinflussen die Effektivität des Bohrers erheblich. Richtig platzierte Düsen gewährleisten eine effiziente Kühlung und helfen, hitzebedingte Probleme zu vermeiden.
Darüber hinaus erleichtert die strategische Anordnung von Fluidkanälen in Verbindung mit der Düsenposition die verbesserte Entfernung von Bohrklein während der Bohroperationen.
 
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Produktionsprozesse: 
 

 
  

 
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