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Sobre inserções de broca PDC

Tipos de Pastilhas de Broca PDC

Pastilhas de broca PDC são ferramentas de corte feitas de diamante policristalino (PDC), um material sintético. Também são conhecidas como cortadores de broca PDC. O PDC é um material de diamante que resulta da fusão de pequenos cristais de diamante sob alta temperatura e pressão. As pastilhas são montadas nas brocas utilizadas principalmente para perfuração de poços de petróleo.

  • Planos de desgaste:

    Este tipo de pastilha PDC é caracterizado por uma superfície de corte larga e plana, sem chanfro ou raio nas bordas. Este design simples pode resultar em recursos essenciais e tornar a eficiência do produto mais barata. Este design de pastilha se aplica a usos convencionais, como perfuração em linha reta através de formações de macias a medianamente duras, reduzindo os custos de material e ainda obtendo qualidade.

  • Pastilhas Hemisféricas:

    Este design apresenta uma forma abobadada arredondada, otimizando a distribuição de peso e a estabilidade da broca. Isso também permite que penetrem uniformemente em camadas geológicas com densidades e composições variadas. Essas pastilhas são ideais para perfurar formações de rocha dura, onde manter a estabilidade da broca é crucial.

  • Cortadores Mistos:

    Os cortadores mistos combinam planos de desgaste e pastilhas hemisféricas em uma única broca. Este design ajuda a criar uma qualidade de furo mais uniforme e melhorar a rigidez do furo. Também permite a perfuração eficiente de formações com diferentes durezas e características de rocha. O uso de cortadores mistos em uma broca pode aumentar o desempenho de perfuração, reduzir o desgaste da broca e melhorar a eficiência geral de perfuração.

  • Pastilhas de Calibre:

    As pastilhas de calibre normalmente têm um diâmetro maior e são posicionadas na borda externa da seção de calibre da broca. Sua função principal é manter o diâmetro do furo perfurado, ou calibre, à medida que os elementos de corte centrais da broca se desgastam. Além disso, as pastilhas de calibre ajudam a estabilizar a broca no poço ou na formação geológica, o que melhora a precisão e o controle da perfuração.

Especificação e manutenção de pastilhas de broca PDC

Especificações

  • Forma: Tanto em forma de copo quanto plana são pastilhas de broca PDC populares. A pastilha de broca PDC de forma plana tem uma área de contato maior com a formação rochosa, o que pode aumentar a estabilidade das brocas. A pastilha de broca PDC em forma de copo é mais eficaz na quebra de camadas de rocha mais duras devido à sua força concentrada em uma área menor.
  • SUPERFÍCIES: Geralmente, existem pastilhas PDC de fricção e polidas. A pastilha de broca PDC polida tem uma superfície lisa, o que reduz a resistência de contato entre a broca e as camadas de rocha. Isso pode melhorar a eficiência de perfuração. As pastilhas de broca PDC de fricção geralmente têm superfícies ásperas, o que pode aumentar o contato com as camadas de rocha e proporcionar melhor poder de aderência.
  • Diâmetro: Para as pastilhas de broca PDC, o diâmetro geralmente é medido em polegadas ou milímetros. O diâmetro das pastilhas de broca PDC pode influenciar a velocidade e a precisão de perfuração.
  • Espessura: Pode determinar a resistência e durabilidade das pastilhas de broca PDC. Normalmente, as pastilhas de broca PDC mais grossas são mais duráveis e fortes, podendo suportar maior pressão de perfuração e resistir a maior desgaste e abrasão.

Manutenção

Ao realizar inspeções regulares, os usuários podem verificar se as brocas PDC têm rachaduras, lascas ou outros danos. Além disso, eles precisam garantir que a broca esteja firmemente fixada para evitar tremores ou quedas durante o processo de perfuração. Além disso, os usuários podem limpar a sujeira e o acúmulo de fragmentos nas brocas PDC para evitar bloqueios e superaquecimento nos orifícios de água.

Também é necessário substituir as brocas PDC quando estiverem desgastadas ou danificadas além do reparo. Além disso, tente evitar o resfriamento e aquecimento frequentes. Os usuários precisam deixar as brocas esfriarem naturalmente. Se forem resfriadas e aquecidas com frequência, podem causar rachaduras e outros danos. Além disso, mantenha-se afastado do desgaste da broca quando não estiver em uso. Armazenar brocas PDC em um ambiente seco e não corrosivo pode evitar que sejam danificadas por umidade ou substâncias químicas.

Além disso, adicione fluido de refrigeração e lubrificação no processo de perfuração, o que pode reduzir o calor gerado pelo atrito e o desgaste das camadas de rocha. Os usuários precisam ajustar a velocidade e a pressão de perfuração com base em diferentes condições geológicas para evitar pressão e velocidade excessivas que causem o aquecimento e o desgaste das brocas.

Usos de Pastilhas de Broca PDC

Os seguintes cenários de uso ilustram a importância das pastilhas de broca PDC em várias indústrias.

  • Indústria de Petróleo e Gás Natural

    A indústria de petróleo e gás depende muito das brocas PDC. Amostras de testemunhos devem ser extraídas de formações rochosas profundas para localizar reservatórios de petróleo. Para atingir essas profundidades, é necessária a perfuração de seções horizontais e verticais significativas. A durabilidade e a rápida penetração das brocas PDC as tornaram o padrão da indústria. Sua eficiência na penetração de camadas geológicas duras acelerou a descoberta de novos campos de petróleo e gás.

  • Exploração de Energia Geotérmica

    A busca por fontes de energia limpas e sustentáveis tem provocado um interesse crescente na energia geotérmica. Possui um suprimento de calor interno constante da Terra. Usando brocas PDC, reservatórios geotérmicos podem ser acessados. Poços geotérmicos são perfurados usando brocas PDC. As formações de rocha dura são penetradas rápida e eficazmente por elas. A durabilidade das brocas PDC é crucial.

  • Extração de Minerais

    A mineração de recursos minerais como diamantes, ouro e cobre depende muito das brocas PDC. Na busca por esses valiosos tesouros, as formações geológicas devem ser rompidas. Para atingir este objetivo, é necessária a perfuração precisa, juntamente com a minimização da fragmentação de rocha. As brocas PDC são ferramentas de precisão e esses critérios são atendidos. No setor de mineração, seu papel é indispensável.

  • Engenharia Civil e Construção

    Projetos de engenharia civil e construção geralmente envolvem perfuração para estacas de fundação, túneis e valas de serviços públicos. A perfuração deve atender exatamente às especificações e os prazos também devem ser cumpridos. Nessas situações, as brocas PDC se destacam. Sua capacidade simultânea em formação de rocha dura e formação de macia a média reduz os custos e o tempo do projeto.

  • Perfurando Poços de Água

    A água é o recurso mais essencial para a sobrevivência humana. A busca por água subterrânea em áreas áridas e semiáridas é tênue, e as brocas PDC tornaram possível perfurar mais fundo.

  • Perfurando Horizontal e Direcional

    A tendência futura da tecnologia de perfuração é a perfuração horizontal e direcional. Este tipo de perfuração de precisão é feito principalmente em níveis altos na indústria de petróleo. Possui um pequeno impacto ambiental. Também se sobrepõe horizontalmente em reservatórios com um alto nível de produtividade. A durabilidade e a estabilidade das brocas PDC em níveis de alta temperatura e alta pressão são necessárias para controle de precisão em milhares de pés de perfuração horizontal e vertical. Esses requisitos são atendidos pelas brocas PDC, o que torna possível que a eficiência e a precisão de perfuração estejam em níveis elevados.

Como escolher pastilhas de broca PDC

  • Considere os tipos de brocas:

    As brocas PDC estão disponíveis em vários modelos, incluindo padrões de furo aberto e bem definidos, bem como brocas para perfuração vertical e horizontal. Os operadores devem escolher o tipo de broca PDC que corresponda ao tipo de broca de que precisam.

  • Analise a formação rochosa:

    Como a geometria e o tamanho das brocas podem variar, os usuários devem garantir que a broca PDC que selecionarem possa penetrar na formação rochosa precisa.

  • Pense nos parâmetros operacionais:

    A broca PDC selecionada precisa atender aos parâmetros de trabalho, como alcance, peso sobre a broca, velocidade de rotação, etc. Isso pode influenciar o desempenho e a vida útil da broca.

  • Considere a relação custo-benefício:

    Os usuários devem escolher brocas PDC com a quantidade certa de pastilhas e configurações para atingir um bom equilíbrio entre desempenho e custo.

P&R

P: Como as brocas PDC funcionam?

R: As brocas PDC são projetadas para fraturar formações rochosas de forma eficiente por meio de uma combinação de movimento rotativo de alta velocidade e a ação de cisalhamento exercida pelas lâminas. A broca é acoplada à coluna de perfuração e girada em altas velocidades. Conforme a broca gira, a ação de cisalhamento das lâminas curvas corta a rocha. Enquanto isso, as coroas de diamante fixas da broca esmagam a rocha. Ar ou lama de perfuração é usado para remover as cavacos de rocha do furo e resfriar a broca.

P: Quais são as vantagens das brocas PDC?

R: As brocas PDC oferecem vários benefícios. Elas melhoram a velocidade de perfuração em até 20% em relação aos tipos de brocas tradicionais e reduzem os custos gerais de perfuração. Seu material de diamante sintético de alta qualidade fornece durabilidade que previne desgaste prematuro ou falha durante as operações de perfuração. Elas também são versáteis e podem ser usadas em diferentes condições geológicas.

P: Quais são os três componentes principais de uma broca PDC?

R: Os três principais componentes de uma broca PDC são o corpo, a lâmina e as pastilhas. O corpo é geralmente feito de aço de alta resistência ou um material composto e contém uma câmara onde o sistema hidráulico funciona para manter a broca fria e remover detritos. O corpo da broca também terá uma série de aberturas ou 'jatos' por onde o fluido de perfuração é forçado. Os jatos garantem que o local de perfuração permaneça frio e livre de detritos. As lâminas são os espaços planos entre as curvas da broca. Cada lâmina possui um design aerodinâmico que reduz o arrasto e ajuda a estabilizar a broca durante a perfuração. As pastilhas de broca PDC são geralmente feitas de diamantes sintéticos de alta qualidade, que proporcionam durabilidade e desempenho excepcionais. Elas são montadas na cabeça da broca e são responsáveis por quebrar a rocha.

P: Quais são os diferentes tipos de brocas PDC?

R: Existem várias brocas PDC para escolher, incluindo a broca cônica PDC, a broca plana PDC, a broca exagerada PDC e a broca offset PDC. O tipo de broca PDC usado dependerá do tipo de furo que está sendo perfurado e do material que está sendo penetrado.