مع تزايد الطلب العالمي على الطاقة، تتطلب صناعة التنقيب عن النفط واستخراجه أدوات حفر أكثر كفاءة ومتانة. على هذه الخلفية، ظهرت تقنية تكسية البلازما PDC (نيتريد البورون المكعب متعدد البلورات) لقم التنقيب عن النفط.

PDC عبارة عن مادة فائقة الصلابة مصنوعة من جزيئات كربيد السيليكون الممزوجة بالمعدن. إنها تتميز بصلابة عالية للغاية ومقاومة للتآكل، مما يجعلها مادة حفر مثالية. ومع ذلك، أثناء الاستخدام، تكون لقم الثقب PDC عرضة للتلف السطحي الناجم عن التأثيرات العنيفة والاحتكاك، وهذا يمكن أن يؤدي إلى انخفاض العمر الافتراضي. ولحل هذه المشكلة، طور العلماء تقنية رش البلازما.

رش البلازما هو وسيلة لتوليد بلازما ذات درجة حرارة عالية من مسحوق المعدن أو السيراميك من خلال تفريغ القوس وتسريعها إلى سطح الركيزة لتشكيل طبقة. باستخدام هذه التقنية، يمكن تشكيل طبقة قوية مقاومة للتآكل ذات خصائص ممتازة ضد الاحتكاك على لقم الثقب PDC، وبالتالي زيادة عمر الخدمة وكفاءة لقم الثقب.

تلعب تقنية تكسية البلازما دورًا حيويًا في تصنيع لقم حفر النفط PDC. أولاً، من خلال اختيار مواد الرش المناسبة، يمكن تعديل صلابة الطلاء ومقاومة التآكل ومقاومة التآكل وفقًا للاحتياجات المحددة. ثانيًا، أثناء عملية الرش، تعمل البلازما على تسريع مسحوق المعدن أو السيراميك إلى سرعة تفوق سرعة الصوت وتبرده بسرعة وتصلبه إلى بنية صلبة وكثيفة. لا يحمي هذا الهيكل بشكل فعال الركيزة PDC من التلف فحسب، بل يعزز أيضًا قوتها الميكانيكية ومتانتها.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن لتقنية تكسية البلازما تحسين معامل الاحتكاك بين سطح لقمة الحفر PDC ورقائق الصخور. نظرًا لأن الطلاء يحتوي على معامل احتكاك أقل وخصائص تشحيم ذاتي أفضل، فإنه يقلل الاحتكاك الناتج أثناء الحفر ويحسن كفاءة الحفر. وفي الوقت نفسه، تعد هذه التقنية فعالة أيضًا في منع تآكل المادة الأساسية عند مواجهة الوسائط المحتوية على حمض أو غيرها من الوسائط المسببة للتآكل.

في الختام، فإن تطبيق تقنية تكسية بلازما مثقاب النفط PDC يجلب فوائد كبيرة لصناعة التنقيب عن النفط واستخراجه. من خلال رش طلاء قوي ومتين، يمكن زيادة عمر خدمة لقمة الحفر، ويمكن تقليل تكاليف الصيانة، ويمكن تسريع عملية الحفر. في المستقبل، مع التقدم المستمر للعلوم والتكنولوجيا، يُعتقد أن هذه التكنولوجيا سيتم استخدامها على نطاق أوسع وستلعب دورًا أكثر أهمية في مجال الطاقة.