Las brocas PDC, abreviatura de brocas policristalinas Diamond Compact, también se conocen como brocas cortadoras de diamante policristalino. Desde que se desarrolló la primera broca PDC en 1973, este producto ha sido ampliamente adoptado en la perforación petrolera. Con una velocidad de penetración rápida, una larga vida útil y una gran superficie de perforación, las brocas PDC se han convertido en productos populares y la mayoría de los fabricantes han lanzado su propia serie de brocas PDC.
Una broca PDC consta principalmente de un cuerpo de broca, cortadores PDC y boquillas. Se clasifica en tipo de carrocería de acero y tipo de carrocería de matriz según la estructura y la tecnología de fabricación.
- Broca PDC con cuerpo de acero: Está hecho de acero al carbono medio y formado mediante procesamiento mecánico. Los cortadores de PDC se ajustan a presión en los orificios de la corona de la broca, que se endurece aún más mediante pulverización de carburo de tungsteno o carburación para mejorar la resistencia a la erosión. Este tipo tiene un proceso de fabricación simple, pero adolece de poca resistencia a la erosión y fijación inestable del cortador, por lo que rara vez se usa hoy en día.
- Broca PDC con cuerpo de matriz: La parte superior es una estructura de acero, mientras que la parte inferior es una matriz de aleación de carburo de tungsteno fabricada mediante sinterización pulvimetalúrgica. Los cortadores de PDC se sueldan en ranuras premecanizadas en la matriz con soldadura a baja temperatura. Con alta dureza y excelente rendimiento antierosión, las brocas con cuerpo de matriz ofrecen una vida útil más larga y una mayor superficie de perforación, y son el tipo más utilizado en la industria.
Las brocas PDC rompen la roca mediante una acción de corte. Bajo presión de perforación, las cortadoras autoafilantes penetran fácilmente en las formaciones rocosas y cortan la roca bajo torsión. Múltiples cortadores trabajan simultáneamente para crear numerosas superficies libres en la roca del fondo del pozo, lo que mejora en gran medida la eficiencia de rotura de roca y la velocidad de perforación.
Las brocas PDC funcionan mejor en formaciones homogéneas de blandas a semiduras y no son adecuadas para capas de grava o formaciones con roca blanda y dura alternada.
Los parámetros de trabajo recomendados son baja presión de perforación, alta velocidad de rotación y gran caudal.
Limpie bien el pozo antes de bajar la broca para eliminar todos los restos metálicos.
Comience a perforar con baja presión y baja velocidad de rotación para el rodaje. Reanude los parámetros normales de perforación después de que el pozo esté completamente estabilizado.
Las brocas para petróleo PDC son herramientas esenciales para la extracción de petróleo. Equipados con estructuras de diamante policristalino multicapa, poseen un rendimiento de corte y resistencia al desgaste superiores. Sin embargo, las capas de diamante son propensas a dañarse bajo cargas pesadas y abrasión severa. Para prolongar la vida útil y mejorar la eficiencia de la perforación, la soldadura de superficie se ha aplicado ampliamente para reparar y reforzar las brocas de perforación con aceite PDC.
La soldadura de superficies utiliza fuentes de calor de alta energía para fundir y fusionar materiales metálicos. Se utiliza comúnmente para reparar piezas de trabajo y mejorar el rendimiento de la superficie. Para las brocas PDC, esta tecnología puede restaurar capas de diamante desgastadas o dañadas, así como mejorar la resistencia al desgaste y a la corrosión de la broca. El proceso completo de soldadura de superficies incluye cuatro pasos clave:
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Preparación de la superficie
Limpie minuciosamente la superficie de la broca antes de soldar para eliminar manchas de aceite, capas de óxido e impurezas, asegurando una unión firme entre los materiales de la superficie y el metal base. -
Selección de materiales
La selección del material juega un papel decisivo en la calidad de la soldadura. Los materiales seleccionados deben tener alta dureza, excelente resistencia al desgaste y a la corrosión. Las aleaciones a base de cobalto son la opción ideal para capas de diamante policristalino debido a la excelente conductividad térmica y capacidad anticorrosión del cobalto. -
Proceso de soldadura
Caliente el material de superficie hasta que se derrita y se fusione completamente con el cuerpo base de la broca. Los métodos de soldadura comunes incluyen la soldadura por arco manual, la soldadura TIG y la soldadura de superficie por láser. Seleccione el método adecuado según los requisitos de la broca y las propiedades del material. -
Post-tratamiento
Realice un procesamiento de seguimiento después de la soldadura. Se adopta un tratamiento térmico para mejorar la dureza y resistencia de la capa superficial, mientras que se utiliza un procesamiento mecánico para calibrar la forma y dimensión del área soldada.
La soldadura de superficies prolonga eficazmente la vida útil de las brocas PDC y reduce los costos de mantenimiento. El efecto final de la reparación depende en gran medida del control del proceso y de las habilidades del operador. Antes de la construcción, los operadores deberán seleccionar adecuadamente los materiales y métodos de soldadura, estandarizar los procedimientos de postratamiento y estar equipados con conocimientos profesionales y una rica experiencia práctica.
En la actualidad, la tecnología de soldadura de superficies ha logrado resultados notables en la industria de la extracción de petróleo. Con la innovación tecnológica continua, el proceso de revestimiento se optimizará aún más para proporcionar mejores soluciones para la aplicación de brocas PDC.
En la industria de la perforación, los pozos de más de 1500 metros de profundidad se definen como pozos profundos. La perforación de pozos profundos es complicada y de alto riesgo. Cualquier error operativo provocará una pérdida sustancial de tiempo y costes. A continuación se presentan siete consejos prácticos que le ayudarán a completar la perforación de agujeros profundos de forma segura y eficiente.
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Perforar lenta y constantemente
No se apresure durante la perforación de agujeros profundos. Un ritmo lento y estable puede reducir la carga del equipo y minimizar los tiempos de disparo. Las fallas menores en pozos poco profundos pueden convertirse en accidentes graves en pozos profundos de más de 1500 metros. Sea siempre paciente y opere con cuidado. -
Inspeccionar y mantener el equipo por completo
Verifique todos los componentes del tubo interior, incluidos los recogedores de núcleos, los asientos del recogedor, las juntas, los cojinetes, los pestillos, los cabezales de pesca, las cerraduras, las bolas y los pasadores. Asegúrese de que todas las piezas funcionen normalmente, manténgalas limpias y bien lubricadas y utilice desengrasante cuando sea necesario. Los equipos bien mantenidos funcionan de manera más confiable en el fondo del pozo. -
Prevenir la desviación del pozo
Cuanto más profundo sea el pozo, mayor será el riesgo de desviación. Tome medidas antidesviaciones eficaces con antelación. La prevención siempre ahorra más tiempo, es más rentable y eficiente que la corrección de desviaciones. -
Utilice correctamente las brocas de matriz alta
Las brocas con matriz de 20 mm o 26 mm de alto pueden prolongar la vida útil y reducir la frecuencia de disparo. Las pruebas de campo muestran que las brocas de matriz de 26 mm pueden reducir los tiempos de disparo en más del 50 % en comparación con las brocas estándar de 13 mm.Nota: Este método sólo se recomienda si se tiene un conocimiento completo de las condiciones locales de la formación, ya que las características de la formación varían de un pozo a otro. -
Aplicar aditivos para fluidos de perforación
El lodo de perforación es fundamental para la perforación de pozos profundos. Agregue polímeros y aditivos fluidos específicos de acuerdo con las condiciones reales de formación. -
Seleccione tubos de perforación calificados
Utilice tubos de perforación rectos con roscas calificadas. Aplique grasa para roscas de alta calidad que contenga no menos del 50 % de zinc, y se recomienda encarecidamente roscas dedicadas para orificios profundos. -
Elija brocas adecuadas
Además de combinar las brocas con la dureza de la formación, las brocas de matriz de cara completa se prefieren para la perforación de pozos profundos para prolongar la vida útil. Al seleccionar las brocas, priorice la vida útil sobre la tasa de penetración.
Si no está familiarizado con el equipo o las funciones del equipo, opere con precaución y consulte a los profesionales a tiempo para evitar pérdidas innecesarias. Suzhou Energy Tool Co., LTD cuenta con un equipo técnico experimentado con amplia experiencia en perforación de pozos profundos, que brinda soporte técnico profesional a todos los clientes.