PDC નું થર્મલ વેર અને કોબાલ્ટ દૂર કરવું

I. PDC નું થર્મલ વેર અને કોબાલ્ટ દૂર કરવું

PDC ની ઉચ્ચ દબાણવાળી સિન્ટરિંગ પ્રક્રિયામાં, કોબાલ્ટ હીરા અને હીરાના સીધા સંયોજનને પ્રોત્સાહન આપવા માટે ઉત્પ્રેરક તરીકે કાર્ય કરે છે, અને હીરાના સ્તર અને ટંગસ્ટન કાર્બાઇડ મેટ્રિક્સને સંપૂર્ણ બનાવે છે, જેના પરિણામે PDC કટીંગ દાંત ઉચ્ચ કઠિનતા અને ઉત્તમ વસ્ત્રો પ્રતિકાર સાથે તેલ ક્ષેત્રના ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ડ્રિલિંગ માટે યોગ્ય બને છે,

હીરાનો ગરમી પ્રતિકાર ખૂબ મર્યાદિત છે. વાતાવરણીય દબાણ હેઠળ, હીરાની સપાટી લગભગ 900℃ કે તેથી વધુ તાપમાને રૂપાંતરિત થઈ શકે છે. ઉપયોગ દરમિયાન, પરંપરાગત PDC લગભગ 750℃ પર ક્ષીણ થવાનું વલણ ધરાવે છે. સખત અને ઘર્ષક ખડકોના સ્તરોમાંથી ડ્રિલિંગ કરતી વખતે, PDC ઘર્ષણ ગરમીને કારણે સરળતાથી આ તાપમાન સુધી પહોંચી શકે છે, અને તાત્કાલિક તાપમાન (એટલે કે, સૂક્ષ્મ સ્તરે સ્થાનિક તાપમાન) કોબાલ્ટના ગલનબિંદુ (1495°C) કરતાં પણ વધુ હોઈ શકે છે.

શુદ્ધ હીરાની તુલનામાં, કોબાલ્ટની હાજરીને કારણે, હીરા ઓછા તાપમાને ગ્રેફાઇટમાં રૂપાંતરિત થાય છે. પરિણામે, સ્થાનિક ઘર્ષણ ગરમીના પરિણામે ગ્રાફિટાઇઝેશનને કારણે હીરા પર ઘસારો થાય છે. વધુમાં, કોબાલ્ટનો થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંક હીરા કરતા ઘણો વધારે છે, તેથી ગરમી દરમિયાન, કોબાલ્ટના વિસ્તરણ દ્વારા હીરાના દાણા વચ્ચેનું બંધન ખોરવાઈ શકે છે.

૧૯૮૩ માં, બે સંશોધકોએ પ્રમાણભૂત PDC હીરા સ્તરોની સપાટી પર હીરા દૂર કરવાની સારવાર કરી, જેનાથી PDC દાંતની કામગીરીમાં નોંધપાત્ર વધારો થયો. જોકે, આ શોધને યોગ્ય ધ્યાન મળ્યું નહીં. ૨૦૦૦ પછી, PDC હીરા સ્તરોની ઊંડી સમજણ સાથે, ડ્રિલ સપ્લાયર્સે રોક ડ્રિલિંગમાં ઉપયોગમાં લેવાતા PDC દાંત પર આ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરવાનું શરૂ કર્યું. આ પદ્ધતિથી સારવાર કરાયેલા દાંત નોંધપાત્ર થર્મલ યાંત્રિક ઘસારો સાથે અત્યંત ઘર્ષક રચનાઓ માટે યોગ્ય છે અને સામાન્ય રીતે તેને "ડી-કોબાલ્ટેડ" દાંત તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

"ડી-કોબાલ્ટ" કહેવાતા પીડીસી બનાવવા માટે પરંપરાગત રીતે બનાવવામાં આવે છે, અને પછી તેના હીરાના સ્તરની સપાટીને એસિડ એચિંગ પ્રક્રિયા દ્વારા કોબાલ્ટ તબક્કાને દૂર કરવા માટે મજબૂત એસિડમાં ડુબાડવામાં આવે છે. કોબાલ્ટ દૂર કરવાની ઊંડાઈ લગભગ 200 માઇક્રોન સુધી પહોંચી શકે છે.

બે સરખા PDC દાંત પર ભારે ઘસારો પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું (જેમાંથી એક હીરાના સ્તરની સપાટી પર કોબાલ્ટ દૂર કરવાની સારવારમાંથી પસાર થયું હતું). 5000 મીટર ગ્રેનાઈટ કાપ્યા પછી, એવું જાણવા મળ્યું કે કોબાલ્ટ-દૂર ન કરાયેલ PDC નો ઘસારો દર ઝડપથી વધવા લાગ્યો. તેનાથી વિપરીત, કોબાલ્ટ-દૂર ન કરાયેલ PDC એ આશરે 15000 મીટર ખડક કાપતી વખતે પ્રમાણમાં સ્થિર કટીંગ ગતિ જાળવી રાખી.

2. PDC ની શોધ પદ્ધતિ

PDC દાંત શોધવા માટે બે પ્રકારની પદ્ધતિઓ છે, એટલે કે વિનાશક પરીક્ષણ અને બિન-વિનાશક પરીક્ષણ.

૧. વિનાશક પરીક્ષણ

આ પરીક્ષણોનો હેતુ ડાઉનહોલ પરિસ્થિતિઓનું શક્ય તેટલું વાસ્તવિક રીતે અનુકરણ કરવાનો છે જેથી આવી પરિસ્થિતિઓમાં દાંત કાપવાની કામગીરીનું મૂલ્યાંકન કરી શકાય. વિનાશક પરીક્ષણના બે મુખ્ય સ્વરૂપો વસ્ત્રો પ્રતિકાર પરીક્ષણો અને અસર પ્રતિકાર પરીક્ષણો છે.

(1) વસ્ત્રો પ્રતિકાર પરીક્ષણ

PDC વસ્ત્રો પ્રતિકાર પરીક્ષણો કરવા માટે ત્રણ પ્રકારના સાધનોનો ઉપયોગ થાય છે:

A. વર્ટિકલ લેથ (VTL)

પરીક્ષણ દરમિયાન, પહેલા PDC બીટને VTL લેથ સાથે જોડો અને PDC બીટની બાજુમાં એક ખડકનો નમૂનો (સામાન્ય રીતે ગ્રેનાઈટ) મૂકો. પછી ખડકના નમૂનાને ચોક્કસ ગતિએ લેથ અક્ષની આસપાસ ફેરવો. PDC બીટ ચોક્કસ ઊંડાઈ સાથે ખડકના નમૂનામાં કાપ મૂકે છે. પરીક્ષણ માટે ગ્રેનાઈટનો ઉપયોગ કરતી વખતે, આ કટીંગ ઊંડાઈ સામાન્ય રીતે 1 મીમી કરતા ઓછી હોય છે. આ પરીક્ષણ સૂકું અથવા ભીનું હોઈ શકે છે. "સૂકું VTL પરીક્ષણ" માં, જ્યારે PDC બીટ ખડકમાંથી કાપે છે, ત્યારે કોઈ ઠંડક લાગુ પડતી નથી; ઉત્પન્ન થતી બધી ઘર્ષણ ગરમી PDC માં પ્રવેશ કરે છે, જે હીરાની ગ્રાફિટાઇઝેશન પ્રક્રિયાને વેગ આપે છે. ઉચ્ચ ડ્રિલિંગ દબાણ અથવા ઉચ્ચ પરિભ્રમણ ગતિની જરૂર હોય તેવી પરિસ્થિતિઓમાં PDC બીટ્સનું મૂલ્યાંકન કરતી વખતે આ પરીક્ષણ પદ્ધતિ ઉત્તમ પરિણામો આપે છે.

"ભીનું VTL પરીક્ષણ" પરીક્ષણ દરમિયાન પાણી અથવા હવાથી PDC દાંતને ઠંડુ કરીને મધ્યમ ગરમીની સ્થિતિમાં PDC ના જીવનકાળને શોધી કાઢે છે. તેથી, આ પરીક્ષણનો મુખ્ય ઘસારો સ્ત્રોત ગરમી પરિબળને બદલે ખડકના નમૂનાને પીસવાનો છે.

B, આડું લેથ

આ પરીક્ષણ ગ્રેનાઈટ સાથે પણ કરવામાં આવે છે, અને પરીક્ષણનો સિદ્ધાંત મૂળભૂત રીતે VTL જેવો જ છે. પરીક્ષણનો સમય માત્ર થોડી મિનિટોનો છે, અને ગ્રેનાઈટ અને PDC દાંત વચ્ચેનો થર્મલ શોક ખૂબ જ મર્યાદિત છે.

PDC ગિયર સપ્લાયર્સ દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતા ગ્રેનાઈટ પરીક્ષણ પરિમાણો અલગ અલગ હશે. ઉદાહરણ તરીકે, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં સિન્થેટિક કોર્પોરેશન અને DI કંપની દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતા પરીક્ષણ પરિમાણો બરાબર સમાન નથી, પરંતુ તેઓ તેમના પરીક્ષણો માટે સમાન ગ્રેનાઈટ સામગ્રીનો ઉપયોગ કરે છે, એક બરછટ થી મધ્યમ ગ્રેડ પોલીક્રિસ્ટલાઇન અગ્નિકૃત ખડક જેમાં ખૂબ ઓછી છિદ્રાળુતા અને 190MPa ની સંકુચિત શક્તિ હોય છે.

C. ઘર્ષણ ગુણોત્તર માપવાનું સાધન

ઉલ્લેખિત પરિસ્થિતિઓ હેઠળ, PDC ના હીરાના સ્તરનો ઉપયોગ સિલિકોન કાર્બાઇડ ગ્રાઇન્ડીંગ વ્હીલને ટ્રિમ કરવા માટે થાય છે, અને ગ્રાઇન્ડીંગ વ્હીલના વસ્ત્રો દર અને PDC ના વસ્ત્રો દરના ગુણોત્તરને PDC ના વસ્ત્રો સૂચકાંક તરીકે લેવામાં આવે છે, જેને વસ્ત્રો ગુણોત્તર કહેવામાં આવે છે.

(2) અસર પ્રતિકાર પરીક્ષણ

ઇમ્પેક્ટ ટેસ્ટિંગ પદ્ધતિમાં ૧૫-૨૫ ડિગ્રીના ખૂણા પર PDC દાંત સ્થાપિત કરવા અને પછી ચોક્કસ ઊંચાઈથી કોઈ વસ્તુને નીચે પાડીને PDC દાંત પર હીરાના સ્તરને ઊભી રીતે અથડાવાનો સમાવેશ થાય છે. પડતી વસ્તુનું વજન અને ઊંચાઈ ટેસ્ટ દાંત દ્વારા અનુભવાતી અસર ઊર્જા સ્તર દર્શાવે છે, જે ધીમે ધીમે ૧૦૦ જુલ સુધી વધી શકે છે. દરેક દાંતને ૩-૭ વખત અસર થઈ શકે છે જ્યાં સુધી તેનું વધુ પરીક્ષણ ન કરી શકાય. સામાન્ય રીતે, દરેક પ્રકારના દાંતના ઓછામાં ઓછા ૧૦ નમૂનાઓનું દરેક ઉર્જા સ્તર પર પરીક્ષણ કરવામાં આવે છે. દાંતના અસર સામે પ્રતિકારમાં શ્રેણી હોવાથી, દરેક ઉર્જા સ્તર પર પરીક્ષણ પરિણામો દરેક દાંત માટે અસર પછી હીરાના છલકાતા સરેરાશ ક્ષેત્ર છે.

2. બિન-વિનાશક પરીક્ષણ

સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી બિન-વિનાશક પરીક્ષણ તકનીક (દ્રશ્ય અને સૂક્ષ્મ નિરીક્ષણ સિવાય) અલ્ટ્રાસોનિક સ્કેનીંગ (Cscan) છે.

સી સ્કેનીંગ ટેકનોલોજી નાની ખામીઓ શોધી શકે છે અને ખામીઓનું સ્થાન અને કદ નક્કી કરી શકે છે. આ પરીક્ષણ કરતી વખતે, પહેલા PDC દાંતને પાણીની ટાંકીમાં મૂકો, અને પછી અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ વડે સ્કેન કરો;

આ લેખ "" પરથી પુનઃમુદ્રિત છે.ઇન્ટરનેશનલ મેટલવર્કિંગ નેટવર્ક"