Penerapan Teknologi Mata Bor PDC Pendingin Udara dan Pembuangan Serpihan
Saat ini, dalam pengeboran lubang drainase gas untuk tambang batubara, pendinginan mata bor biasanya dicapai dengan injeksi air atau injeksi udara, tergantung pada kondisi geologi dan persyaratan proses. Tujuannya adalah untuk mencegah penumpukan panas berlebihan yang disebabkan oleh gesekan rotasi kecepatan tinggi, sehingga menghindari keausan, pengikisan, atau hilangnya mata bor PDC.
Selama pengeboran injeksi air, fluktuasi volume injeksi dan perbedaan kelembutan formasi sering menyebabkan penyumbatan lubang bor karena batuan yang sensitif terhadap air mengembang. Selain itu, pengeboran berbasis air umumnya menunjukkan pengembalian serpihan bor yang buruk pada lubang bor miring dan vertikal, yang dapat dengan mudah memicu insiden macet. Jika pengeboran dihentikan, serpihan bor yang bercampur air dapat mengeras dan mengunci rangkaian bor. Karena alasan ini, pengeboran injeksi air tidak cocok untuk operasi mata bor PDC dalam banyak skenario.
Pada pengeboran udara konvensional, udara bertekanan dialirkan melalui lubang batang bor ke mata bor PDC. Namun, karena keterbatasan penyegelan dan jarak transmisi yang panjang, sering terjadi kehilangan udara, sehingga kinerja pendinginan menurun di bawah ekspektasi. Pada saat yang sama, saluran ventilasi yang besar dapat menyebabkan distribusi aliran udara yang tidak merata, sehingga menyulitkan pengangkutan serpihan hasil pengeboran secara efisien.
Berdasarkan kolaborasi lapangan jangka panjang dengan pengguna tambang batubara di garis depan, perusahaan kami mengembangkan mata bor PDC untuk pembuangan serpihan batubara dengan tenaga udara. Fitur utamanya adalah saluran keluar udara yang terletak di bawah mata bor, dengan diameter saluran keluar tidak lebih dari 2 mm dan hubungan sudut tertentu antara saluran keluar dan mata bor. Selama pengoperasian, udara bertekanan tinggi membentuk pancaran berkecepatan tinggi melalui nosel 2 mm dan diarahkan ke sudut tepi mata bor, sehingga memungkinkan pendinginan yang cepat.
Mata bor PDC berpendingin udara dan pembuangan serpihan ini terutama terdiri dari badan struktur mahkota, rakitan nosel jet udara, dan pemotong PDC. Bagian atas mahkota menggunakan desain sayap segmen multi-bilah, dengan pemotong yang disusun pada posisi bilah yang dioptimalkan. Udara bertekanan tinggi keluar di bawah pemotong untuk memberikan pendinginan udara langsung, secara efektif mencegah mata bor terbakar dan keausan berlebihan yang disebabkan oleh aliran udara atau kecepatan udara yang tidak mencukupi. Selain itu, pendinginan udara bertekanan tinggi dapat secara signifikan mengurangi masalah lengket selama pengeboran zona patahan, dan efisiensi operasionalnya biasanya 4–5 kali lipat dari metode pendinginan air.
Singkatnya, mata bor PDC berpendingin udara dan pembuangan serpihan ini secara efektif mengatasi kerusakan mata bor akibat panas selama pengeboran. Dengan menggabungkan tekanan udara yang kuat dengan pembuangan serpihan yang lebih baik, mata bor ini juga meningkatkan efisiensi pengeboran sekaligus mendukung tujuan penghematan energi dan pengurangan konsumsi.
