Công cụ PDC (công cụ tổng hợp kim cương đa tinh thể) cung cấp khả năng cắt và phá đá hiệu quả cao-trong khoan dầu, thăm dò địa chất và gia công các vật liệu-chịu mài mòn-cao do sự kết hợp giữa độ cứng cao của lớp kim cương bên ngoài và độ dẻo dai tốt của lớp cacbua xi măng bên dưới. Tuy nhiên, để nhận ra đầy đủ lợi thế về hiệu suất của chúng, điều cần thiết là phải tuân theo các phương pháp vận hành khoa học và tiêu chuẩn hóa, bao gồm các khía cạnh như chuẩn bị lắp đặt, cài đặt thông số, giám sát quy trình và bảo trì, để giảm nguy cơ hao mòn bất thường và hỏng hóc đột ngột, đảm bảo an toàn vận hành và hiệu quả kinh tế.
Chuẩn bị trước khi vận hành là điều cơ bản để đảm bảo hoạt động bình thường của các công cụ PDC. Đầu tiên, kiểm tra hình thức bên ngoài của dụng cụ để xác nhận rằng lớp kim cương không có vết nứt, chip hoặc sự tách biệt rõ ràng ở bề mặt và ma trận cacbua xi măng không bị biến dạng hoặc hư hỏng. Trong quá trình lắp đặt, hãy đảm bảo độ đồng trục và lực siết của dụng cụ và mũi khoan hoặc giá đỡ dụng cụ đáp ứng các thông số kỹ thuật, tránh tập trung tải trọng cục bộ do lắc lư hoặc lỏng lẻo, có thể dẫn đến bong tróc sớm lớp kim cương. Đối với dụng cụ nhiều-răng, hãy kiểm tra độ đồng nhất về góc lắp đặt và chiều cao của từng răng cắt để đảm bảo phân bổ lực đồng đều.
Cài đặt thông số phải phù hợp hợp lý dựa trên đặc điểm của điều kiện làm việc. Trong quá trình khoan, áp suất khoan, tốc độ quay và chuyển vị bơm thích hợp phải được xác định theo độ cứng, độ mài mòn và chỉ số khả năng khoan của đá hình thành. Nói chung, ở các cấu tạo cứng trung bình-mềm đến trung bình-, áp suất khoan và tốc độ quay có thể được tăng lên một cách thích hợp để đạt được tốc độ khoan cơ học cao hơn; khi gặp các thành tạo có chứa sỏi hoặc tác động mạnh từ các lớp xen kẽ, nên giảm áp lực khoan và kiểm soát tốc độ quay để giảm thiểu thiệt hại do tải trọng va đập lên răng cắt. Trong các ứng dụng gia công, tốc độ cắt, tốc độ tiến dao và độ sâu cắt phải được chọn kết hợp với độ dẫn nhiệt của vật liệu, xu hướng làm cứng vật liệu và độ cứng của máy công cụ để tránh hư hỏng nhiệt đối với lớp kim cương hoặc gãy ma trận do tích tụ nhiệt hoặc quá tải cơ học.
Giám sát quá trình là rất quan trọng để đảm bảo hoạt động liên tục và an toàn. Trong quá trình khoan, dữ liệu về mô-men xoắn, áp suất khoan, tốc độ quay và độ rung có thể được thu thập trong thời gian thực bằng cách sử dụng hệ thống đo lường-trong khi-khoan. Mọi biến động bất thường cần được phân tích kịp thời và điều chỉnh các thông số cho phù hợp. Nếu cần thiết, nên dừng khoan để kiểm tra tình trạng dụng cụ. Trong quá trình gia công, cần chú ý theo dõi những thay đổi về nhiệt độ vùng cắt và chất lượng bề mặt. Nếu phát hiện hiện tượng mòn bất thường, dính dụng cụ hoặc tăng độ rung thì phải dừng máy ngay lập tức để kiểm tra. Đối với các hoạt động liên tục trong thời gian dài-, cần tiến hành kiểm tra lấy mẫu thường xuyên. Sử dụng kính lúp hoặc thiết bị chụp ảnh, cần kiểm tra độ mòn của răng cắt để đánh giá tuổi thọ còn lại và xây dựng kế hoạch thay thế.
Làm mát và bôi trơn đều cần thiết như nhau trong quá trình vận hành. Trong quá trình khoan, phải đảm bảo sự lưu thông của dung dịch khoan, đồng thời phải lựa chọn mật độ và độ nhớt thích hợp dựa trên đặc điểm hình thành để loại bỏ đá cắt một cách hiệu quả, giảm nhiệt độ vùng cắt và giảm thiểu xói mòn hóa học của lớp kim cương và đá. Đối với các ứng dụng gia công, nên sử dụng chất làm mát-có dư lượng thấp, trơ về mặt hóa học và tương thích với kim cương-. Cần chú ý đến hướng phun và phạm vi phun để ngăn chặn sự phân hủy chất làm mát ở nhiệt độ cao, có thể tạo ra các chất có hại hoặc làm trầm trọng thêm tình trạng ăn mòn bề mặt. Khi vận hành trong điều kiện khô hoặc bán khô, các thông số cắt phải được giảm một cách thích hợp để bù đắp cho lượng tản nhiệt không đủ.
Việc bảo trì và lưu trữ sau{0}}vận hành ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng sử dụng lại của dụng cụ cắt. Cần loại bỏ đá cắt, dầu hoặc phoi dính trên bề mặt dụng cụ. Nên sử dụng các dụng cụ mềm và chất tẩy rửa trung tính để tránh làm trầy xước lớp kim cương. Cần kiểm tra tình trạng của bề mặt tiếp xúc và chất nền; mọi hư hỏng cần được đánh giá kịp thời để sửa chữa hoặc loại bỏ dụng cụ. Môi trường bảo quản phải khô ráo, tránh ánh sáng, nhiệt độ ổn định, tránh sự xâm nhập của không khí ẩm hoặc các khí ăn mòn. Các công cụ PDC phải được phân loại và cách ly theo thông số kỹ thuật để tránh va chạm và rơi rớt.
Tóm lại, phương thức vận hành các công cụ PDC rất quan trọng trong toàn bộ chu trình vận hành, từ cài đặt và chuẩn bị, cài đặt tham số cho đến giám sát quá trình và-bảo trì sau. Mỗi bước phải tuân thủ nghiêm ngặt các thông số kỹ thuật. Chỉ bằng cách thiết lập các quy trình vận hành được tiêu chuẩn hóa và tăng cường giám sát thì lợi thế cắt và phá đá-của các công cụ PDC mới có thể được tối đa hóa, đạt được các mục tiêu vận hành hiệu quả, ổn định và an toàn, đồng thời cung cấp sự hỗ trợ đáng tin cậy cho việc thăm dò và phát triển tài nguyên cũng như gia công-có khả năng chống mài mòn-cao.
