Для бурения, связанного с прохождением глубоких, высокоабразивных и консолидированных скальных пород, PDC долото с матричным корпусом является отраслевым стандартом по прочности и долговечности. Фундаментальное различие заключается в его конструкции: поверхность долота и лопасти сформированы из композита порошка карбида вольфрама, который пропитывается связующим металлом в процессе высокой температуры и высокого давления. Это приводит к невероятно твердому и устойчивому к эрозии материалу, который по своей природе подходит для самых сложных условий в скважине.
Главным преимуществом матричного корпуса является его превосходная устойчивость к истиранию и эрозии. В сильно песчаных, богатых кварцем или кремнистых формациях буровой раствор быстро разрушает материал корпуса стального долота. Матричный материал с высокой концентрацией частиц карбида вольфрама экспоненциально лучше сопротивляется этому коррозионному износу. Эта устойчивость позволяет долоту дольше сохранять свою первоначальную режущую структуру и диаметр калибра, значительно продлевая срок службы долота и сокращая количество дорогостоящих подъемов из скважины. Для бурения глубоких скважин, где время подъема является основным компонентом общей стоимости скважины, эта устойчивая производительность неоценима.
Еще одним критическим преимуществом является термическая стабильность матричного материала. В то время как сами резцы PDC чувствительны к чрезмерному нагреву, окружающий матричный материал лучше выдерживает повышенные температуры, чем сталь. Это особенно важно, потому что истирание генерирует значительное тепло на границе раздела долото-порода. Матричный корпус помогает поддерживать стабильную, более прохладную среду для резцов, предотвращая термическую деградацию, которая может привести к выходу из строя алмазного резца. Это позволяет долоту поддерживать высокую скорость проходки даже при больших нагрузках на долото (WOB) в сложных условиях.
Хотя процесс литья обеспечивает меньшую геометрическую свободу, чем механическая обработка стального долота, он позволяет использовать более высокую концентрацию резцов и более прочную конструкцию лопастей. Твердая, монолитная природа матричного корпуса обеспечивает чрезвычайно стабильную основу для резцов PDC, которые припаиваются непосредственно в корпус. Это плотное, надежное крепление сводит к минимуму риск потери резцов, что является серьезной проблемой при бурении в твердых породах или переслаивающихся формациях, где силы могут быть непредсказуемыми. Выбор долота с матричным корпусом - это выбор лучшего инструмента для бурения с увеличенным выносом (ERD) и бурения через самые твердые, самые абразивные интервалы, где абсолютная прочность и сокращение непродуктивного времени (NPT) являются основными задачами. Его первоначальная стоимость уравновешивается исключительным объемом пробуренного материала и значительно более низкой стоимостью за фут в сложных условиях.