高性能預(yù)合金粉在硬巖地層中的實際應(yīng)用效果表現(xiàn)出色,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1.耐磨性和自銳性顯著提升
高性能預(yù)合金粉(如FeCoCu、Fe-Ni等)通過優(yōu)化成分和燒結(jié)工藝,能夠在硬巖地層中表現(xiàn)出更高的耐磨性和自銳性。例如,F(xiàn)e-Ni預(yù)合金粉在燒結(jié)溫度為800℃時,胎體的相對密度、硬度和抗彎強(qiáng)度達(dá)到較優(yōu)水平,且在添加適量WC(碳化鎢)后,胎體的耐磨性進(jìn)一步提升。此外,F(xiàn)eCoCu預(yù)合金粉在硬巖地層中表現(xiàn)出良好的自銳性,能夠有效避免鉆頭唇面被拋光,提高鉆進(jìn)效率。
2.鉆進(jìn)效率提高
使用高性能預(yù)合金粉制備的鉆頭在硬巖地層中表現(xiàn)出更高的鉆進(jìn)效率。例如,采用Fe-Ni預(yù)合金粉和適量WC制備的金剛石鉆頭,機(jī)械鉆速可達(dá)6.04cm/min,相比傳統(tǒng)鉆頭提高了91.14%。這種性能提升主要得益于預(yù)合金粉的低燒結(jié)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(yīng)性增強(qiáng)
通過調(diào)整預(yù)合金粉的成分和燒結(jié)工藝,可以優(yōu)化鉆頭的性能,使其更好地適應(yīng)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(qiáng)度,進(jìn)一步提升鉆頭對硬巖地層的適應(yīng)性。
4.經(jīng)濟(jì)性與綜合效益
盡管高性能預(yù)合金粉的成本可能高于傳統(tǒng)材料,但其在硬巖地層中的應(yīng)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(yōu)化后的預(yù)合金粉鉆頭在硬巖地層中表現(xiàn)出更高的鉆進(jìn)效率和使用壽命,單位進(jìn)尺工作層消耗顯著降低。
5.實際應(yīng)用案例
在實際鉆探中,采用高性能預(yù)合金粉的鉆頭在硬巖地層(如玄武巖、凝灰?guī)r等)中表現(xiàn)出良好的鉆進(jìn)效果。例如,在玄武巖地層中,使用優(yōu)化后的預(yù)合金粉鉆頭,其小時效率和純鉆進(jìn)時間均高于普通合金鉆頭。
綜上所述,高性能預(yù)合金粉在硬巖地層中的應(yīng)用效果顯著,能夠有效提升鉆頭的耐磨性、自銳性和鉆進(jìn)效率,同時降低綜合鉆探成本,具有良好的經(jīng)濟(jì)性和實用性。