Алмазные резцы
Алмазные резцы для нефтяной и газовой промышленности компании Element Six Syndrill
Syndrill – это продукт, который представляет собой слой поликристаллических алмазов, синтезированных на подложку из твердого сплава под воздействием давления и высокой температуры. Размер алмазных зерен в Syndrill колеблется от 20 до 40 μm, средний размер частиц твердого сплава 3-6 μm, а средний вес кобальта равен 13%.
Syndrill характеризуется двумя важными свойствами, объясняющими его успех у потребителей. Во-первых, это износоустойчивость алмазного слоя, сохраняющаяся в процессе применения. Во-вторых, наличие твердого сплава обеспечивает прочность и позволяет данному сплаву прочно припаиваться к корпусу долота.
PDC резцы GTA,GES,GOS (2013/2014)
GTA
- Мультимодальный интерфейс, состав алмазной смеси в сочетании с давлением мин.5,5 Гп обеспечивает более чем приемлемую абразивную и ударную стойкость на уровне предыдущих премиум резцов Е6 GDS/GDX/GDC. Рекомендуется для пород от мягких до средних, а также для восстановления долот.
- Аксиально симметричный интерфейс такой же как на резцах GDS/GDX/GDC
- Доступны все размеры: 1308,1313, 1613, 1616, 1913, 1916, 1919
- Размеры фаски:
0,4 мм 45 - DTB
0,5 мм 45 - DTС
GES/GOS интерфейс
- Новый высокотехнологичный и сложный интерфейс аналогичный резцам
GUDE, GLSF, GOM, GOS применяется на всех резцах премиум уровня.
Доступны все типоразмеры от 13 до 19 мм.
- Модифицированная мультимодальная смесь алмаза с кобальтом и вольфрамом
обеспечивает отличное соотношение абразивной и ударной стойкости.
- Е6 оставляет за собой право вносить изменения. Например резцы GES и
GOS могут поставляться с 2-мя типами интерфейсов
Испытания износостойкости – VTL тест на абразивную стойкость
Рабочая заготовка
- Гранит мелкозернистый или среднезернистый
- Прочность не менее: 220 Mпa
Условия реза
- RPM: 54 (40-160m/min)
- Заглубление: 0.25mm
- Скорость подачи: 4.5mm/rev
- Охлаждение: вода
Резец PDC
- Фаска по алмазу -0.4mm x 45°
- Угол наклона: 20°
Результаты VTL тестов
Комментарии и выводы
- GTA, GDS, GKS, GES резцы очень близки по характеристикам, по абразивной и ударной стойкости, но результаты полевых испытаний и практика использования этих резцов показывает большую эффективность применения резцов GKS и GES по сравнению с GTA и GDS в условиях одинаковых нагрузок. GTA имеет аналогичные свойства резцов GDS по ударной и абразивной стойкости особенно с DTB/DTC фасками на алмазном слое. GKS, GUDE и GSAH имеют лучшую износостойкость чем GDS/GTA. GES резец это новое поколение резцов, которое показывает отличную износостойкость в сочетании с высокой ударной стойкостью
- На всех типах этих резцов очень похож состав алмазной смеси, усилие прессования и синтеза, одинаковый состав твердого сплава. Мы относим все эти резцы к среднему премиум уровню.
- GES демонстрирует значительное улучшение абразивной стойкости. По крайней мере по мере роста износа режущей кромки этот резец практически не разрушается микроскалыванием и это не приводит к быстрому разрушению резца в процессе бурения, что достигается более мелким составом алмазной смеси GES и увеличенным усилием прессования по сравнению с GDS/GTA. К особенностям этого резца можно отнести:
- Оптимизированные условия и режимы прессования
- Очень хорошее сочетание ударной и абразивной стойкости
- GOS резцы имеют схожий состав алмазной смеси, практически такой же как на GES/GKS, однако это новое поколение резцов HTHP, т.е. резцов синтез которых осуществлен на гораздо более высоком (7 гп) усилии прессования и более высокой температуре чем все предыдущие резцы. Также несколько изменено содержание кобальта и вольфрама. Все эти изменения привели к тому, что GOS очень значительно превосходит все остальные резцы Е6 по абразивной стойкости, сохранив при этом хорошую ударную стойкость
Проверка резцов PDC на ударную прочность
Условия теста:
- Масса груза (Kg): 10
- Ударная нагрузка (J): 20J в начала теста с увеличением интервалов в 5J
- Твердость наковальни (HRC): 58±1
- Количество ударов: 8 повторяющихся ударов с увеличением мощности
- Критерии оценки: Разрушение более>10% объема резца
Новые HTHP резцы 2015 года
Ударные и износостойкие
E6 новые обозначения резцов 2015
IM-I
- IM обозначает новый тип ударостойких PDC резцов
- I обозначает очередное поколение PDC резцов
- IM-I это новое поколение PDC резцов высокого прессования для применения в условиях высоких ударных нагрузок и вибраций по средним и твердым породам.
GP-I / P
- GP обозначает новый тип PDC резцов общего использования с увеличенной износостойкостью
- I обозначает очередное поколение PDC резцов
- GP-I это новое поколение PDC резцов высокого прессования для применения в условиях высоких требований к низкому износу резцов и достаточной ударной стойкости.
Эти резцы дополняют номенклатуру PDC резцов Е6 вместе с успешными резцами GOS и GES общего широкого применения.
Обзор PDC резцов премиум класса производства Е6
|
Syndrill код резцов
|
Цели применения
|
Размерности
(D-mm)
|
Толщина алмазного слоя (mm)
|
Подложка
|
|
SQC
|
Общие и специальные
|
8, 9,5, 10
|
1.8
|
WC-Co
|
|
GTA
|
Общие
|
13,16,9
|
2.0
|
WC-Co
|
|
GES
|
Общие
|
13,16,9
|
2.0
|
WC-Co
|
|
GOS
|
Общие
|
13,16,9
|
2.0
|
WC-Co
|
|
GP-I
|
Общие
|
13,16,9
|
2.0
|
WC-Co
|
|
IM-I
|
Ударные
|
13,16,9
|
3.0
|
WC-Co
|
Сравнение микроструктуры алмазного слоя
| GP-I / P 1613-20 |
IM-I / P 1913-30 |
 |
 |
| GES/GTA 1613-20 |
GOS 1613-20 |
 |
 |
VTL тест результаты (невыщелоченные): износостойкость
Тест на ударную прочность резцов
- Этот тест не легко спрогнозировать и провести, нужно достаточно большое количество резцов в целях объективной статистики.
- Результаты этих тестов следует рассматривать в сочетании с тестами на износ (VTL) т.к. по мере износа резцов в долоте ударная стойкость является основной причиной разрушения резцов.
- GP-I обладает большей ударной стойкостью чем GES/GES
- Как ожидалось, ударная стойкость IM-I оказалась самой лучшей из всех резцов.
Сравнение износостойкости GP-1 и GES, вышелоченных на 100 мкм (shallow leach)
НОВЫЕ РЕЗЦЫ E6:
SR-1
Element Six прекрасно понимает, что PDC резцы составляют основную часть себестоимости бурового инструмента и далеко не каждое долото требует установки резцов высшего уровня премиум качества.
- Применение резцов среднего уровня качества экономически оправдано при бурении мягких и средних пород, бурголовок всех типов, а также для восстановления долот.
- В условиях глобального снижения цен на нефть и газ, необходимости снижения стоимости бурения резец SR-1 создан в расчете заменить в будущем резцы GESпри некотором снижении цены.
- SR-1 от E6 является резцом PDC начального премиум уровня способного тем не менее удовлетворить большинство потребностей клиентов для эффективного бурения мегких, средних и средне-твердых пород.
- SR-1 резцы PDC поставляются с гарантией того, что они сделаны Е6 в полном соответствии с высочайшими стандартами качества Element Six, особенно в части касающейся стабильно высокого качества продукции
- Element Six имеет ISO9001 зарегистрированное в 2008 м подтверждаемое ежегодно
- Качество наших материалов Oосновано на 20-летнем опыте наших технических и производственных решений нашим заказчикам занятыми в нефтегазовой отрасли.
SR-1 РАЗРАБОТАН И ВНЕДРЕН В ПРОИЗВОДСТВО А НАШЕМ НОВЕЙШЕМ ГЛОБАЛЬНОМ ИННОВАЦИОННОМ ЦЕНТРЕ В ОКСФОРДЕ, ВЕЛИКОБРИТАНИЯ
SR-1 БУДЕТ ПРЕДЛАГАТЬСЯ С ОГРАНИЧЕННЫМИ РАЗМЕРАМИ И ОПЦИЯМИ
|
|
высота
|
фаски
|
Алмазный
слой
|
подложка
|
|
13мм
|
8.00 mm
13.20 mm
|
Фаска DTB *
04.00 mm x 45⁰
|
1.8 mm
|
Стандартная подложка Е6
Сложный интерфейс
Фаска ТС подложки
|
|
16мм
|
8.00 mm
13.20 mm
|
2.0 mm
|
|
19мм
|
13.20 mm
|
2.2 mm
|
|
|
|
|
|
|
ЗАКЛЮЧЕНИЕ, ВЫВОДЫ
- Резцы SR-1 предназначен для применения по мягким, средним породам, а также для некритичных мест расположения при применении по средне-твердым и твердым породам, например в центре долота, в других местах отличных от т.н. «плечевой зоны»
- Резцы SR-1 обеспечивают более эффективную альтернативу резцам высшего премиум уровня (GOS, IM-1, GP-1) если требования по проходке буровых инструментов не являются критичными и приоритетными.
- Резцы SR-1 производятся Е6 с сохранением высочайших стандартов качества
- Алмазный слой SR-1 подходит для использования в долотах, очень близок по составу и усилию прессования к резца серии GES и подходит практически для всех типов использования.
- При исследовании характеристик SR-1 ударной и абразивной стойкости мелковыщелоченных резцов сделан вывод об их практически полной идентичности резца GES с несколько более низкой стоимостью SR-1
