高性能預合金粉在硬巖地層中的實際應用效果表現出色,主要體現在以下幾個方面:
1.耐磨性和自銳性顯著提升
高性能預合金粉(如FeCoCu、Fe-Ni等)通過優化成分和燒結工藝,能夠在硬巖地層中表現出更高的耐磨性和自銳性。例如,Fe-Ni預合金粉在燒結溫度為800℃時,胎體的相對密度、硬度和抗彎強度達到較優水平,且在添加適量WC(碳化鎢)后,胎體的耐磨性進一步提升。此外,FeCoCu預合金粉在硬巖地層中表現出良好的自銳性,能夠有效避免鉆頭唇面被拋光,提高鉆進效率。
2.鉆進效率提高
使用高性能預合金粉制備的鉆頭在硬巖地層中表現出更高的鉆進效率。例如,采用Fe-Ni預合金粉和適量WC制備的金剛石鉆頭,機械鉆速可達6.04cm/min,相比傳統鉆頭提高了91.14%。這種性能提升主要得益于預合金粉的低燒結溫度和良好的金剛石把持力,能夠有效破碎硬巖地層。
3.適應性增強
通過調整預合金粉的成分和燒結工藝,可以優化鉆頭的性能,使其更好地適應不同硬度和研磨性的硬巖地層。例如,添加一定比例的Co、Ni等元素可以改善胎體的韌性及強度,進一步提升鉆頭對硬巖地層的適應性。
4.經濟性與綜合效益
盡管高性能預合金粉的成本可能高于傳統材料,但其在硬巖地層中的應用能夠顯著降低鉆頭的磨損率和更換頻率,從而降低綜合鉆探成本。例如,采用優化后的預合金粉鉆頭在硬巖地層中表現出更高的鉆進效率和使用壽命,單位進尺工作層消耗顯著降低。
5.實際應用案例
在實際鉆探中,采用高性能預合金粉的鉆頭在硬巖地層(如玄武巖、凝灰巖等)中表現出良好的鉆進效果。例如,在玄武巖地層中,使用優化后的預合金粉鉆頭,其小時效率和純鉆進時間均高于普通合金鉆頭。
綜上所述,高性能預合金粉在硬巖地層中的應用效果顯著,能夠有效提升鉆頭的耐磨性、自銳性和鉆進效率,同時降低綜合鉆探成本,具有良好的經濟性和實用性。