notícias da empresa sobre Tamanhos Comuns de Bicos para Brocas PDC e Referências de Aplicação

As brocas PDC (Pastilhas de Diamante Policristalino) são ferramentas de perfuração de alta eficiência amplamente utilizadas na perfuração de petróleo e gás, mineração, exploração geológica e outros campos. Como um componente funcional chave, o bico desempenha papéis essenciais, como injetar fluido de perfuração, resfriar os cortadores PDC, lavar os detritos e auxiliar na quebra de rochas. A racionalidade do tamanho do bico (principalmente diâmetro interno, diâmetro externo e especificações de conexão) determina diretamente a eficiência da perfuração: um tamanho muito pequeno leva a um fluxo insuficiente de fluido de perfuração, causando superaquecimento e desgaste dos cortadores, bem como acúmulo e aderência de detritos; um tamanho muito grande resulta em perda de pressão, enfraquecendo a força de impacto na quebra de rochas. Este artigo usa linguagem simples e tabelas claras para organizar as especificações comuns de tamanho de bico, critérios de seleção e cenários de aplicação típicos para brocas PDC, ajudando os profissionais da indústria a combinar rapidamente os modelos de brocas com os tamanhos de bico e melhorar a estabilidade e economia das operações de perfuração.

Antes de explorar os tamanhos, vamos organizar brevemente o valor central dos bicos para entender "por que a seleção do tamanho não pode ser ignorada":

1. Resfriamento de Precisão: Os cortadores PDC são feitos de diamante, que possui dureza extremamente alta, mas resistência ao calor limitada (a temperatura de operação a longo prazo deve ser controlada abaixo de 700℃). O fluido de perfuração de alta pressão é injetado com precisão na superfície do cortador através de bicos para dissipar rapidamente o calor de atrito, evitando que a camada de diamante se solte;
2. Remoção Eficiente de Detritos: O jato formado pelo fluido de perfuração de alta velocidade lava os detritos no fundo do furo a tempo, evitando o acúmulo de detritos na superfície de trabalho da broca e prevenindo acidentes de esmagamento e aderência repetidos;
3. Auxílio na Quebra de Rochas: Bicos com ângulos e tamanhos específicos podem formar jatos de alta pressão para pré-gravar e quebrar rochas, reduzindo a resistência ao corte dos cortadores PDC e melhorando a velocidade de perfuração.

O material principal dos bicos de brocas PDC é carboneto de tungstênio cimentado (alguns produtos de alta qualidade usam carboneto de tungstênio reforçado com diamante), apresentando ultra-alta dureza (HRA≥90), resistência ao desgaste e resistência à pressão. Ele pode suportar a erosão do fluido de perfuração de alta pressão (20-60MPa) e tem uma vida útil 8-12 vezes maior do que os bicos de metal comuns, adaptando-se às necessidades de perfuração de alta eficiência das brocas PDC.

A marcação do tamanho do bico para brocas PDC é centrada em "diâmetro interno (imperial/métrico) + método de conexão". O diâmetro externo e o comprimento precisam corresponder aos orifícios de montagem do bico da broca (em conformidade com os padrões API ou especificações personalizadas do fabricante). Abaixo estão as especificações de tamanho mais comumente usadas na indústria, cobrindo as necessidades de adaptação de brocas PDC de 6 a 17½ polegadas:

1. Lógica de marcação de tamanho: A indústria prioriza unidades imperiais (polegadas) para se alinhar com os padrões gerais internacionais para brocas PDC (por exemplo, API 7-1). As unidades métricas são para referência de conversão, facilitando o uso em regiões não imperiais;
2. Método de conexão: As conexões rosqueadas (série NC) representam mais de 95%, com NC50 como a especificação principal, adaptando-se à maioria das brocas PDC médias e grandes; as conexões por flange são usadas apenas para bicos de diâmetro extra grande ou condições de trabalho de alta pressão extrema para garantir a estanqueidade da conexão;
3. Tamanhos não padronizados: Para cenários especiais, como brocas PDC de mineração de pequeno diâmetro e perfuração com pressão controlada precisa, bicos não padronizados com diâmetros internos de 5-7 mm (correspondentes a 4/32"-9/32") podem ser personalizados para atender às necessidades personalizadas.

A seleção dos tamanhos dos bicos de brocas PDC não requer cálculos complexos. Concentre-se nos 3 pontos a seguir para uma correspondência rápida da demanda:

O tamanho do bico é positivamente correlacionado com o diâmetro da broca: quanto maior o diâmetro da broca, maior a área de cobertura e o fluxo de fluido de perfuração necessários, e maior o diâmetro interno do bico correspondente. Por exemplo: Uma broca PDC de 9⅞ polegadas (250,8 mm) geralmente é combinada com um bico com diâmetro interno de 11/32"-13/32". O uso de um bico pequeno de 9/32" resultará em cobertura insuficiente de fluido de perfuração de todos os detritos, levando ao superaquecimento local e desgaste.

• Formações macias (por exemplo, argila, arenito solto): A rocha é facilmente quebrada, exigindo remoção de detritos com grande fluxo. Um bico ligeiramente maior pode ser selecionado (por exemplo, 13/32" em vez de 11/32") para evitar o acúmulo de detritos;
• Formações duras (por exemplo, granito, arenito de quartzo): Jatos de alta pressão são necessários para auxiliar na quebra de rochas. Um bico de tamanho médio deve ser escolhido (por exemplo, 11/32"-13/32") para reduzir a perda de pressão e maximizar a força de impacto do jato;
• Formações complexas (por exemplo, formações com cascalho, xisto): É necessário um equilíbrio entre resfriamento, remoção de detritos e quebra de rochas. Recomenda-se selecionar um tamanho médio a grande de 13/32"-15/32" para equilibrar várias necessidades.

O tamanho do bico deve corresponder à taxa de fluxo e pressão nominais da bomba de perfuração:

• Taxa de fluxo da bomba de perfuração grande (≥25L/s): Selecione um bico de tamanho grande (por exemplo, 15/32"-17/32") para evitar pressão excessiva do sistema devido à restrição do fluxo;
• Alta pressão da bomba de perfuração (≥45MPa): Selecione um bico de tamanho médio (por exemplo, 13/32"-15/32") para garantir a força de impacto do jato e melhorar a eficiência da quebra de rochas;
• Fórmula de experiência da indústria: Diâmetro interno do bico (polegada) ≈ Diâmetro da broca (polegada) * 0,04-0,07 (por exemplo, broca de 12¼ polegadas * 0,05 ≈ bico de 13/32 polegadas).

1. Consistência de Tamanho: Vários bicos (geralmente 3-5) na mesma broca PDC devem ser do mesmo tamanho para evitar um fluxo desigual, levando a uma força desequilibrada nos detritos e desgaste da broca;
2. Adaptação do Material: Priorize os bicos de carboneto de tungstênio cimentado, especialmente em formações duras ou perfuração de alta pressão, para evitar a substituição frequente causada pelo desgaste rápido dos bicos de metal comuns;
3. Inspeção de Instalação: Limpe os detritos do diâmetro interno do bico antes da instalação, verifique a estanqueidade das roscas/flanges e teste a pressão do fluido de perfuração após a instalação (flutuação ≤5MPa é normal);
4. Substituição Regular: Quando o diâmetro interno do bico se desgasta mais de 10% do tamanho original (por exemplo, um bico de 13/32" com um diâmetro interno desgastado ≥11mm), ou rachaduras/furos de erosão aparecem, substitua-o em tempo hábil para evitar afetar a eficiência da perfuração.

A seleção dos tamanhos dos bicos de brocas PDC não requer conhecimento profissional complexo. O cerne é combinar "diâmetro da broca + características da formação + parâmetros do fluido de perfuração": escolha tamanhos grandes para formações macias e brocas grandes, tamanhos médios para formações duras e alta pressão, e tamanhos pequenos para camadas rasas e brocas pequenas. A tabela de tamanhos comuns compilada neste artigo pode ser usada diretamente como uma referência rápida para comprar e substituir bicos, cobrindo mais de 90% dos cenários de aplicação principais.

Como um profissional da indústria de carboneto de tungstênio, podemos fornecer bicos de brocas PDC de especificações completas (de 9/32" a 19/32" e personalização não padronizada), feitos de carboneto de tungstênio YG8/YG10 de alta qualidade para garantir ultra-alta resistência ao desgaste e resistência à pressão. Se você precisar recomendar tamanhos precisos com base em modelos específicos de brocas PDC, formações de perfuração ou parâmetros de equipamentos, entre em contato conosco para obter soluções personalizadas para ajudar a melhorar a eficiência da perfuração e reduzir os custos de operação e manutenção.