在对石油、天然气和其他自然资源进行勘探钻探时,通常需要使用超硬材料制成的钻头穿透坚硬的地下岩层。由工业或天然金刚石制成的钻头专为此类作业而设计,在极端温度和压力条件下制造,以获得最大的硬度和耐用性。这两个功能都是在这种磨蚀性高速环境中衡量性能的关键指标。
为了保持竞争力,钻井公司努力最大限度地提高钻头穿透岩石的速度。过早磨损或损坏的钻头可能会导致此过程减慢。为了减少昂贵的维护成本并提高钻井效率,制造商在材料、设备和研发实验室方面进行了大量投资。冲击测试仪是这些实验室中用于比较钻头材料成分、切削结构和制造工艺的工具之一。
测试配置和程序
钻头以大约 45° 的角度固定在根据行业开发的定制夹具中。使用配有 222 kN tup(数据采集系统)、Impact 软件和定制 tup 插入件的落塔来执行测试。由于样品的韧性,锤头插入物被设计成允许插入和移除硬质合金压头,每次冲击后都必须更换硬质合金压头。
每个钻头都受到撞击,直到出现明显的故障迹象——钻头表面开裂、变色或材料从表面掉落。冲击能量是所用测试方法中的控制因素,因为客户有兴趣找出钻头失效的累积能量水平。