Chức năng của máy cắt PDC dành cho dầu và khí đốt bắt nguồn từ hệ thống vật liệu tổng hợp độc đáo và cơ chế phá đá khoa học-, cùng nhau tạo thành tiền đề cơ bản cho hoạt động hiệu quả và đáng tin cậy.
Nền tảng cốt lõi của chức năng của chúng chủ yếu nằm ở việc tích hợp hiệu suất của vật liệu composite siêu cứng. Dao cắt được hình thành bằng quá trình thiêu kết-nhiệt độ cao và áp suất-cao của lớp kim cương đa tinh thể bề mặt và ma trận cacbua xi măng. Lớp kim cương, với các hạt kim cương có kích thước-micron làm khung, tạo thành cấu trúc mạng ba-chiều liên tục thông qua chất xúc tác kim loại, mang lại cho nó-độ cứng cực cao (8000-10000 HV) và khả năng chống mài mòn tuyệt vời, gần bằng cấu trúc của kim cương tự nhiên, cho phép nó cắt trực tiếp vào và cắt các thành tạo đá trong lỗ khoan. Ma trận cacbua xi măng, với cacbua vonfram làm khung và coban làm pha kết dính, cung cấp khả năng hỗ trợ cường độ cao và độ bền va đập, phân tán hiệu quả các lực phản ứng ở lỗ đáy{13}}và ngăn lớp kim cương bị gãy do độ giòn quá mức. Liên kết luyện kim giữa hai lớp đảm bảo truyền tải đồng đều, hình thành chức năng bổ sung là "độ cứng cao và khả năng chống mài mòn{14}}khả năng chịu tải mạnh mẽ và bền bỉ".
Dựa trên nền tảng này, cơ chế phá đá-cắt liên tục thiết lập logic chức năng để vận hành hiệu quả. Không giống như chế độ bẻ gãy dựa trên tác động{2}}của các mũi khoan hình nón lăn, máy cắt PDC sử dụng chuyển động tương đối tốc độ cao-trong quá trình đẩy quay để tác dụng lực cắt lên bề mặt đá xuyên qua lớp kim cương ở áp suất không đổi. Điều này gây ra sự biến dạng dẻo và sự lan truyền các vết nứt vi mô trong đá, cuối cùng phá vỡ nó thành các mảnh. Cơ chế này giúp tiêu thụ năng lượng thấp và cắt êm ái, khiến cơ chế này đặc biệt phù hợp với các hình dạng đồng nhất mềm đến trung bình{6}}cứng, tăng đáng kể tốc độ khoan và giảm mức tiêu thụ năng lượng.
Hơn nữa, độ ổn định nhiệt và khả năng thích ứng hình học nâng cao độ tin cậy về chức năng. Hệ số giãn nở nhiệt thấp và độ dẫn nhiệt cao của kim cương cho phép nó duy trì sự ổn định về cấu trúc ngay cả dưới nhiệt độ cao do quá trình cắt-tốc độ cao tạo ra, ngăn ngừa hư hỏng do nhiệt. Hình dạng của dao cắt (hình tròn, hình nón, v.v.), kích thước và mảng có thể được tùy chỉnh theo đặc điểm hình thành. Bằng cách tối ưu hóa chiều cao lưỡi cắt và hình dạng vương miện, bạn có thể đạt được-việc cắt bao phủ toàn bộ phần đáy giếng, giảm thao tác lặp đi lặp lại và độ mòn không đồng đều.
Tóm lại, cơ sở chức năng của máy cắt PDC là kết quả của sự kết hợp giữa các ưu điểm về hiệu suất của vật liệu composite, cơ chế phá đá cắt hiệu quả và logic thiết kế thích ứng với môi trường. Sự kết hợp của ba yếu tố này đảm bảo hiệu suất phá đá ổn định và lâu dài-trong hoạt động khoan dầu khí.
