Para aplicaciones de perforación que implican atravesar formaciones rocosas profundas, altamente abrasivas y consolidadas, la broca PDC de cuerpo de matriz es el estándar de la industria en cuanto a durabilidad y longevidad. La diferencia fundamental radica en su construcción: la cara y las cuchillas de la broca están formadas por un compuesto de polvo de carburo de tungsteno, que se infiltra con un metal aglutinante en un proceso de alta temperatura y alta presión. Esto da como resultado un material increíblemente duro y resistente a la erosión, intrínsecamente adecuado para las condiciones más exigentes en el pozo.
La principal ventaja del cuerpo de matriz es su resistencia superior a la abrasión y la erosión. En formaciones altamente arenosas, ricas en cuarzo o pedernal, el lodo de perforación erosiona rápidamente el material del cuerpo de una broca de acero. El material de la matriz, con su alta concentración de partículas de carburo de tungsteno, resiste este desgaste corrosivo exponencialmente mejor. Esta resistencia permite que la broca mantenga su estructura de corte y diámetro de calibre originales durante más tiempo, extendiendo drásticamente la vida útil de la broca y reduciendo el número de costosos viajes fuera del pozo. Para la perforación de pozos profundos, donde el tiempo de viaje es un componente importante del costo total del pozo, este rendimiento sostenido es invaluable.
Otra fortaleza crítica es la estabilidad térmica del material de la matriz. Si bien los propios cortadores PDC son sensibles al calor excesivo, el material de la matriz circundante maneja las altas temperaturas mejor que el acero. Esto es particularmente importante porque la abrasión genera un calor significativo en la interfaz broca-roca. El cuerpo de la matriz ayuda a mantener un entorno estable y más fresco para los cortadores, evitando la degradación térmica que puede provocar la falla del cortador de diamante. Esto permite que la broca mantenga una alta ROP incluso con altos pesos sobre la broca (WOB) en aplicaciones exigentes.
Si bien el proceso de fundición ofrece menos libertad geométrica que el mecanizado de una broca de acero, permite una mayor concentración de cortadores y un diseño de cuchilla más robusto. La naturaleza dura y monolítica del cuerpo de la matriz proporciona una base sumamente estable para los cortadores PDC, que se sueldan directamente en el cuerpo. Esta fijación firme y segura minimiza el riesgo de pérdida de cortadores, una preocupación importante al perforar en roca dura o formaciones interestratificadas donde las fuerzas pueden ser impredecibles. Elegir una broca de cuerpo de matriz es elegir la herramienta definitiva para la perforación de alcance extendido (ERD) y la perforación a través de los intervalos más duros y abrasivos, donde la durabilidad absoluta y la reducción del tiempo no productivo (NPT) son los objetivos principales. Su costo inicial se equilibra con su excepcional metraje perforado y un costo por pie significativamente menor en entornos desafiantes.