Режущие структуры Защитные покрытия долот с фрезерованным зубом

Режущие структуры Защитные покрытия долот с фрезерованным зубом и тв/сплавные (Карбид Вольфрама) вставки

Содержание Материалы защитных покрытий Карбиды Вольфрама Оценка свойств Алмазные Ударопрочные вставки Новые материалы

Лабоатория материаловедения

Защитные покрытия из W/WC Используются для усиления зубьев в долотах с фрезе-рованным зубом и для защиты затылочных поверхностей лап обеих типов шарошечных долот. Повышают износостойкость зубков Ударопрочный материал Наносятся методами газовой сварки

Материалы защитных покрытий

HM-16 MIC2 Новые материалы Укрупнённые частицы W/WC Большее сопротивление растворению в Кобальта при процессе нанесения Больший % W/WC Выше износостойкость Выше прочность

Сопротивление абразивному износу

Развитие геометрии зуба 1993 Канавка по торцу 1988 Внутренние венцы 1998 Современный профиль

Новая геометрия зуба Больше толщина слоя на торце зуба Больше толщина слоя на углах зуба Удлинение лезвия зуба на 15% to 35% Больший общий объём защитного слоя Новый Стандартный

Нанесение защитного слоя Строгое выдерживание температуры горелки, чуствительность материала к высоким температурам Строго следить за- Составом пламени Длиной факела Позицией источника наплавляемого материала

Режущие структуры долот с фрезерованным зубом Для весьма мягких пород Для мягких пород Для средне-мягких пород Для средних пород

Режущие структуры долот с фрезерованным зубом 12¼” Bits

Что такое Карбид Вольфрама /W/WC/ Карбид Вольфрама /W/WC/ Смеси твёрдых карбидов Вольфрама Применается в режущем инструменте, протяжках и т.п. Смесь (W/WC) и пропиточного материала (Co)-Кобальт История Открыт в 1893г. Коммерческое использование начато в 1926 г. Впервые использован для шарошечных долот в 1951г.

Карбид Вольфрама – порошок WC Вольфрам (W) Углерод (C) Смешиваются и прессуются/синтезируются/ при температуре 1400 to 1900°C W + C => WC

Карбид Вольфрама - свойства Высокое сопротивление износу Третий в природе материал по твёрдости, но хрупкий Кобальт обеспечивает вязкость материала обычно от 6 до 16% по весу Tungsten Carbide (1500x) 84% Tungsten Carbide 16% Cobalt

Карбид Вольфрама - свойства Повышение твёрдости Низкая высокая Сопротивление износы и ударная вязкость средняя

Выбор свойств вставок По внутренним венцам Дла калибрующих венцов для венцов по обратному конусу Повышение изностойкости низкая высокая Повыш. ударной вязкости

Выбор материала вставок Внутренние венцы - От средней до высокой ударной вязкости Нормальная износостойкость Калибрующий венец - От средней до низкой ударной вязкости Повышенная износостойкость Вставки по обратному конусу- Низкая ударная вязкость Максималное сопротивление износу

Геометрия вставок по внутренним венцам Мягкие породы Мягкие до средних Крепкие Средние до твёрдых

Геометрия вставок по калибрующим венцам

Геометрия вставок Разрушение обычных резцов начинается с их углов , где накапливаются напряжения в связи с резкими изменениями формы.

1 3 2 4 Последовательность разрушения стандартного резца 5

Dog-Bone™ - геометрия Dog-Bone™ пирамидальный резец имеет специальную форму – «Собачья Кость» Увеличены радиусы скруглений при сохранении достаточной агрессивности центра лезвия.

Режущие структуры долот с тв/сплавными вставками Очень мягкие Очень крепкие Мягкие Средне-мягкие Средне-твёрдые Твёрдые 77/8” долото

Режущие структуры долот с тв/сплавными вставками 10 венцов / 92 резца 17 венцов / 180 резцов 11 венцов / 114 резцов 12 венцов/ 120 резцов 12 венцов / 125 резцов 14 венцов / 144 резца 77/8 долото

Свойства синтетических алмазов Карбид Вольфрама (6% Co) = 1 Износостойкость синтетических алмазов в 1,000 раз превышает её для W/WC

Многослойная технология изготовления ударопрочных алмазных вставок Патент компании SMITH

Алмазные Ударопрочные Вставки: по калибрующим Куполовидная геометрия Достоинства Снижается износ калибрующих при бурении в абразивных породах Ограничивается круглый износ калибрующих Выдерживают многоцикловые нагревы - heat checking Рациональны при бурении средне-мягких до средне-твёрдых пород

Алмазные Ударопрочные Вставки: по калибрующим Пирамидальный профиль Применение Высокие скорости бурения Направленное бурение От очень мягких до средне-мягких пород

Алмазные Ударопрочные Вставки: по обратному конусу шарошки Куполовидная геометрия Достоинства Удерживают полный диаметр скважины Предохраняют форму пирамидальных резцов калибрующего венца Применение - для любых пород

Алмазные Ударопрочные Вставки по всему долоту Куполообразные и конические формы резцов Достоинства Высокая защита от любого вида износа Для работы в самых абразивных крепких породах

Ударная вязкость – скорость бурения WC Фрезер. зуб АУВ DC карбид Новые материалы износостойкость Ячеистые АУВ

DC Карбиды Композитные материалы на базе WC и Со Преимущества Ударная вязкость инструментальной стали плюс высокое сопротивление износу Позволяет использовать более агрессивные формы резцов Применение Бурение с высокими Vmex. Для бурения мягких и средних пород

Toughness vs. Wear Resistance

Термостойкие Карбиды стандартные WC – 27%wt Co Новые DC carbide аналогичного состава

Полевые результаты DC Carbide Standard 16” MG18QC Kuwait 5034 ft in 121 hrs. (41.6 ft/h) -13;4 м/час Оценка : 2-3-BT-A-EEE-IN-WT-TD

Новые материалы: ячеистые алмазы Поовышенное сопротивление скалыванию при высокой прочности Под электронным микроскопом Срез поверхность

‘Сотовые’ алмазы Стандартные PCD с 20% Co Сотовые со смесью WC-14% Co

Cellular Diamond: сферической формы 12¼” 20 GFLP Bit ran in Oman Performance 98 hrs. at 4.7 m/h 461m drilled Cellular Cellular Standard Standard

Cellular Diamond: пирамидальной формы 12¼”15MFDPD Bit ran in the North Sea Performance 82 hrs. at 12 ft/hr 980ft drilled Standard 57% Survived Cellular 100% Survived