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Design da broca PDC

(164 produtos disponíveis)

Sobre design da broca PDC

Tipos de projeto de broca PDC

O **projeto de broca PDC** se diversificou devido ao seu amplo uso em diferentes campos. Os seguintes produtos são alguns dos projetos típicos de brocas PDC:

  • (Cortador Fixo) Brocas PDC

    Uma broca PDC com uma estrutura de corte fixa é conhecida como broca PDC. Os principais componentes dessa estrutura são os cortadores colocados em um corpo de broca. Os cortadores são tipicamente feitos de diamante policristalino de gema. Em comparação com outros tipos de brocas, os ápices das brocas de cortador fixo são mais altos. Além disso, elas também se caracterizam por menor resistência à abrasão. Isso significa que são escolhas adequadas para formações moles.

  • Brocas de Arrasto

    Com base nas brocas de cortador fixo, as brocas de arrasto são outro tipo de brocas PDC. Elas não possuem partes móveis, exceto a coluna de perfuração. O funcionamento das brocas de arrasto depende do arrasto e deslizamento dos cortadores. Em comparação com outras brocas, as brocas de arrasto são mais simples de projetar e fabricar. Elas visam reduzir o custo das operações de perfuração. Devido à sua simplicidade, as brocas de arrasto são opções adequadas para formações moles.

    Normalmente, as brocas de arrasto se dividem em três tipos principais: brocas de lâmina, brocas de lâmina longa e brocas de cesta. Além disso, dependendo de fatores como estrutura de corte, arranjo e quantidade, elas também podem ser classificadas em outras variantes.

  • Brocas Híbridas

    Em geral, as brocas híbridas têm um projeto de broca exclusivo que integra brocas de arrasto e brocas efervescentes. A parte central das brocas híbridas inclui uma estrutura de corte fixa, como as brocas de arrasto. Ao mesmo tempo, elas também possuem um padrão de ação explosiva. Por exemplo, os cortadores de cone de rolo são outro tipo comum de broca rotativa. Essas ações rotativas reduzem o atrito entre as brocas e os diâmetros.

    Como resultado, as brocas híbridas combinam as vantagens dos cortadores fixos e das formações fragmentadas. Além disso, elas melhoram as capacidades de penetração e superação das brocas em formas geológicas complexas. Consequentemente, as brocas híbridas são escolhas adequadas para formações geológicas duras, mas frágeis, como calcário e arenito.

  • Brocas de Corpo de Matriz

    Brocas PDC com corpos de matriz são conhecidas como brocas de corpo de matriz. Elas têm um corpo de material de matriz. Esse material geralmente inclui metal e carboneto cimentado. A resistência, resistência à abrasão e baixo peso do corpo dessas brocas as tornam escolhas adequadas para operações de perfuração de alta velocidade e serviço pesado em formações geológicas complexas.

Especificação e manutenção do projeto de broca PDC

A especificação das brocas PDC pode variar dependendo da aplicação do produto.

  • Tamanho: O indicador de tamanho mais forte para uma broca PDC é seu diâmetro, geralmente medido em polegadas. O diâmetro da broca afetará diretamente o tamanho do poço após a conclusão do processo de perfuração. As brocas PDC podem variar em tamanho de 3,5 a 26 polegadas. Brocas PDC menores são ideais para exploração de petróleo e gás. Brocas PDC maiores com mais lâminas são ideais para operações de mineração.
  • Bitola: A circunferência da broca é conhecida como bitola. A bitola de uma broca determina a espessura do poço.
  • Número de lâminas: Em geral, quanto mais lâminas houver, mais rápido a broca perfurará. Essa noção é válida para formações rochosas mais moles. As brocas PDC geralmente têm duas, três, quatro, cinco ou sete lâminas. Em formações rochosas mais duras, ter mais lâminas pode realmente aumentar a eficiência.
  • Broca de núcleo vs. broca comum: Uma broca PDC de núcleo terá um projeto de coroa especial que permite obter amostras da formação rochosa durante a perfuração. Essas amostras são essenciais para avaliações geológicas.

A manutenção das brocas PDC é bastante simples. Se as brocas forem cuidadas durante o processo de perfuração, elas devem durar muito tempo com requisitos mínimos de manutenção.

  • Manuseio adequado: As brocas PDC são instrumentos de precisão. Elas devem ser manuseadas adequadamente durante a instalação e remoção para evitar danos.
  • Parâmetros de perfuração: Como mencionado acima, as brocas PDC são projetadas tendo em mente formações rochosas específicas. Usar os parâmetros ideais para a formação rochosa aumentará a vida útil da broca. Qualquer mudança na formação rochosa exigirá uma mudança na broca PDC.
  • Lubrificação: Manter as partes móveis da broca PDC, como as roscas, com uma fina película de lubrificante contribuirá muito para garantir que não haja desgaste ou danos prematuros.
  • Inspeção frequente: As brocas PDC devem ser verificadas regularmente quanto ao estado de vedação do rolamento, sistema hidráulico e condições funcionais. Quaisquer ajustes necessários devem ser feitos imediatamente para evitar danos à broca.

Cenários de uso de projetos de broca PDC

As brocas PDC são populares na indústria de petróleo e gás. Isso ocorre porque elas são feitas de materiais duráveis que podem suportar condições extremas de pressão e alta temperatura durante a perfuração. Seu mecanismo de fragmentação da terra de dois níveis os torna adequados para várias formações geológicas, como rocha dura e arenito médio a duro. Quando a broca colide com a superfície, a fileira superior de cortadores corta as camadas, expondo a fileira inferior de cortadores maiores que raspam as últimas camadas. Isso permite que a broca penetre no solo de forma eficiente. As brocas também são ideais para perfurar cimento ou concreto, que geralmente é a camada superior em muitos cenários.

As brocas PDC impregnadas de diamante são uma escolha popular para a exploração de petróleo e gás em poços profundos devido à sua excepcional durabilidade. Os diamantes incrustados nessas brocas proporcionam maior resistência ao desgaste e prolongam sua vida útil em ambientes desafiadores de perfuração. Além disso, as brocas PDC projetadas para aplicações de perfuração offshore geralmente incorporam recursos como sistemas hidráulicos para lidar com condições de alta pressão comumente encontradas na perfuração subaquática.

Tome a mineração, por exemplo. Na indústria de mineração de diamantes, as brocas PDC são usadas para extrair diamantes valiosos de depósitos. Brocas com diâmetro maior são frequentemente usadas na busca por tubos de kimberlito, pois permitem uma exploração mais profunda e um maior volume de material para ser processado.

As empresas de construção usam brocas PDC de amostragem de núcleo para determinar as propriedades do solo e decidir o melhor local para a construção. Elas também são usadas para lançar fundações fortes e perfurar pinos de solo, estacas de soldado, caixões e mini-estacas, para citar alguns.

As empresas de aluguel que vendem ou alugam equipamentos de perfuração também investem em brocas PDC de todos os tamanhos e especificações para atender às necessidades de seus clientes. Esses empreiteiros e empresas de serviços geralmente exigem brocas PDC para projetos de curto prazo ou operações de perfuração específicas, tornando mais econômico para eles alugar do que comprar o equipamento diretamente.

Como escolher projetos de broca PDC

Ao selecionar brocas PDC para a operação de perfuração do poço, seus recursos de projeto precisam ser estudados cuidadosamente para estabelecer sua adequação às circunstâncias geológicas e operacionais específicas.

Combinando a formação

O fator dominante na escolha de um projeto de broca PDC é a correspondência entre seus recursos e a formação a ser penetrada. A seção anterior ofereceu algumas diretrizes sobre as formações que os diferentes projetos de broca PDC se adaptariam. Concentre-se no rolamento da broca.

Além do layout do cortador e do corpo da broca, os rolamentos da broca também afetam a eficiência, a velocidade e a vida útil da broca. Essa característica é muito importante na hora de escolher o projeto de broca PDC a ser utilizado em uma determinada área.

Para perfuração rotativa de alta velocidade em formações mais moles, um rolamento de rolos selado é frequentemente usado devido à sua capacidade de suportar altas velocidades. Em situações desafiadoras de perfuração, como poços profundos onde podem ocorrer altas cargas radiais e altas temperaturas, um rolamento de mancais selado pode ser mais adequado. Essa escolha se deve ao fato de poder suportar as altas pressões encontradas em rolamentos de mancais selados em lama.

Escolhendo o projeto hidráulico da broca

Outro aspecto crítico do desempenho de uma broca PDC é seu projeto hidráulico, que se refere à maneira como o fluido de perfuração é direcionado através da broca para resfriar os cortadores. O fluido de perfuração também carregará os recortes de rocha através do anel. Como a velocidade de perfuração geralmente depende da remoção eficiente dos recortes de rocha, é importante selecionar a hidráulica da broca adequada ao poço que está sendo perfurado.

Onde há uma formação fraca com risco de colapso do poço e a necessidade de que os recortes de rocha sejam removidos rapidamente, pode ser necessário escolher uma broca com bicos que possam garantir alta velocidade do fluido. Inversamente, ao perfurar formações densas, a seleção de brocas com bicos maiores pode ser mais adequada para que os cortadores tenham circulação de lama adequada.

Escolhendo o perfil de poço certo

O poço que está sendo perfurado também terá um efeito na seleção da broca PDC. Por exemplo, em seções verticais, brocas de perímetro simplificadas devem ser usadas para minimizar o arrasto lateral. Em laterais, é preferível usar brocas em forma de Mo, T ou Y com cortadores que cubram seus perfis. Para seções laterais, brocas longas com uma pequena razão D/K são úteis para fornecer folga suficiente para o furo. Em seções horizontais, brocas com uma baixa razão D/K e um grande número de cortadores ajudam a fornecer a estabilidade necessária.

FAQ sobre o projeto de broca PDC

P1: O que PDC significa em uma broca?

A1: PDC significa diamante policristalino compacto.

P2: Por que o PDC é usado em brocas?

A2: O PDC é usado em brocas porque combina boa resistência ao impacto, resistência à abrasão e alta estabilidade térmica, tornando-as mais duráveis e eficientes.

P3: Qual é a diferença entre brocas PDC e RBC?

A3: As brocas PDC têm uma taxa de penetração mais alta do que as brocas de cone de rolo (RBC). As brocas PDC também são adequadas para formações mais duras. As brocas de cone de rolo funcionam melhor em formações mais moles e abrasivas.

P4: Como a broca PDC funciona?

A4: A broca PDC funciona cortando a rocha. Os discos de diamante compactados então realizam o processo de quebrar a rocha.